文献[11]提出一种基于风电功率预测数据预先投切电容器组的风电场无功电压控制策略。文献[12]提出一种无功电压实时协调控制策略,并建立风电场实时协调控制系统(RTCCS)。
上述研究聚焦于风电场并网点电压控制。事实上,为提高风电场联网运行安全性,不仅需要对并网点电压水平进行调控,同时还需改善集电系统电压水平,特别是需要提升机端电压最低机组的电压水平以增强风电机组抵御电网扰动能力,进而提升整体风电场联网运行安全。
本文利用风电场集电系统拓扑结构特点,提出了一种基于网络分析的风电场无功优化控制策略,即根据电网无功指令,运用以网络分析为基础的非迭代方法求得各风电机组的无功参考输出,通过调控风电机组无功功率输出来减小机端电压差异,在此基础上,再利用机组剩余无功调控潜能优化集电系统电压水平,此算法简便、耗时短。
图1风电场集电系统典型接线
结论针对风电场并网电压调控问题,提出了一种通过调控风电机组无功输出以改善机组端电压分布的均衡性、进而改善整个集电系统电压水平的风电场无功电压控制策略,各风电机组参考无功功率是利用集电系统机端电压-注入无功功率特性,根据电网无功指令基于网络分析非迭代直接计算求得,算法简单、计算速度快.
算例分析结果表明,在轻载、近满载工况下,通过优化风电机组无功出力,可使机端电压差异性控制在0.001(pu)之内;在此基础上,进一步挖掘机组无功调控能力,提升了集电系统电压水平,降低了集电系统网损,提高了风电场联网运行的安全性和经济性。