專利名稱：考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說(shuō)本發(fā)明涉及一種考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)電機(jī)組通常是設(shè)計(jì)有自動(dòng)重起動(dòng)功能的，當(dāng)外部故障導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組關(guān)閉時(shí)，一旦條件許可，風(fēng)電機(jī)組可自動(dòng)或通過(guò)遠(yuǎn)方控制重新起動(dòng)。但目前，風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)時(shí)，由于缺乏和系統(tǒng)側(cè)的有效自動(dòng)交流，為避免對(duì)系統(tǒng)的沖擊，通常是不使用其自動(dòng)重啟動(dòng)功能的，而是通過(guò)運(yùn)行操作員了解電網(wǎng)情況后，并根據(jù)調(diào)度命令，手動(dòng)逐一恢復(fù)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行，導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)故障恢復(fù)時(shí)間，導(dǎo)致了比較多的棄風(fēng)。這一現(xiàn)象的根本原因是電網(wǎng)和風(fēng)電場(chǎng)之間缺乏可靠的信息交換，即風(fēng)電機(jī)組并不自動(dòng)了解電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，也 就不能自動(dòng)重起動(dòng)。 為此本發(fā)明基于調(diào)度中心下發(fā)的風(fēng)電系統(tǒng)最大可接納有功、無(wú)功和每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)風(fēng)速計(jì)算出每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)需要恢復(fù)的停運(yùn)風(fēng)組的臺(tái)數(shù)和有功、無(wú)功的數(shù)值?；謴?fù)脫網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)過(guò)程中同時(shí)考慮了有功和無(wú)功的控制，可有效同步解決風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組恢復(fù)過(guò)程中的頻率和電壓越限問(wèn)題，同時(shí)采用了自動(dòng)恢復(fù)脫網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)，縮短了風(fēng)電機(jī)組的停運(yùn)時(shí)間，可有效減少風(fēng)電業(yè)主與電網(wǎng)運(yùn)行單位的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是解決風(fēng)電系統(tǒng)電網(wǎng)故障后停運(yùn)機(jī)組恢復(fù)過(guò)程的電網(wǎng)安全問(wèn)題，保障停運(yùn)機(jī)組的快速并網(wǎng)運(yùn)行，減少風(fēng)電機(jī)組的停運(yùn)時(shí)間。本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括下述步驟I)獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括調(diào)度中心實(shí)時(shí)下發(fā)的風(fēng)電系統(tǒng)最大可接納有功Pa_。max和無(wú)功Qa_。_以及每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)風(fēng)速；2)分別統(tǒng)計(jì)實(shí)測(cè)風(fēng)速下風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組實(shí)時(shí)的有功P· i、無(wú)功Q· i之和和停運(yùn)機(jī)組可能的有功Pstop。i和無(wú)功Qst()p。i之和；3)根據(jù)步驟2)的信息計(jì)算可分配給風(fēng)電場(chǎng)群的有功Pplan和無(wú)功Qplan，其中Pplan
=Pacce. max- Σ Pop. i ；Qplan = Qacce. max" Σ Qop. Σ Qsv. i，式中 Σ PQp. i 表示所有風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組實(shí)
時(shí)的有功功率之和，Σ Qt51xi表示所有風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組實(shí)時(shí)的無(wú)功功率之和，Σ Qsv.i表示風(fēng)電系統(tǒng)已經(jīng)投入的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備實(shí)際無(wú)功容量之和；4)風(fēng)電場(chǎng)按照停運(yùn)機(jī)組實(shí)測(cè)運(yùn)行容量比均分風(fēng)電場(chǎng)群的有功和無(wú)功，假設(shè)風(fēng)電場(chǎng)i分配到的有功和無(wú)功分別為Piplaai和無(wú)功QF.plan.i，風(fēng)電場(chǎng)i的停運(yùn)機(jī)組實(shí)測(cè)運(yùn)行容量比
為Ki,則Ki=1^F.卿.^,式中σ Pf stop i表示風(fēng)電場(chǎng)i所有停運(yùn)機(jī)組在當(dāng)前風(fēng)速下可能的有功功
i^plan
率之和，則 Pf. plan, i — Pplan^i，^F. plan, i — Qplan^Ki ；5)每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)將有功PF.plan.i和無(wú)功Qf.plan.i按等功率因數(shù)分配方案將容量均分到饋線的每臺(tái)停運(yùn)風(fēng)機(jī)中去，等功率因數(shù)分配方案需要考慮風(fēng)電機(jī)組有功、無(wú)功的上下限和功率因數(shù)的范圍；6)風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)步驟5)分配給停運(yùn)機(jī)組的功率進(jìn)行恢復(fù)并網(wǎng)操作；7)輸出風(fēng)電場(chǎng)群恢復(fù)運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組詳細(xì)信息，包括每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)恢復(fù)運(yùn)行哪些停運(yùn)機(jī)組和當(dāng)前風(fēng)速下每臺(tái)停運(yùn)機(jī)組恢復(fù)后的有功功率和無(wú)功功率。3、有益效果該方法克服了當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組若想恢復(fù)運(yùn)行，只能通過(guò)調(diào)度命令手動(dòng)逐一恢復(fù)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的缺點(diǎn)。本發(fā)明考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速采用自動(dòng)恢復(fù)停運(yùn)機(jī)組的方法縮短了風(fēng)電機(jī)組故障恢復(fù)的時(shí)間，可提高風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益；恢復(fù)過(guò)程中考慮了有功和無(wú)功的協(xié)同控制，保障了電網(wǎng)恢復(fù)過(guò)渡過(guò)程運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。


圖I為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1，對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)描述。圖I中步驟I描述的是獲取恢復(fù)停運(yùn)機(jī)組計(jì)算用的輸入數(shù)據(jù)，包括調(diào)度中心實(shí)時(shí)下發(fā)的風(fēng)電系統(tǒng)最大可接納有功Pac^max和無(wú)功Qac^max以及每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)風(fēng)速和對(duì)應(yīng)風(fēng)速下每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的功率。圖I中步驟2描述的是統(tǒng)計(jì)實(shí)測(cè)風(fēng)速下風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組實(shí)時(shí)的有功之和Σ Pt51xJP無(wú)功之和Σ Qop.i以及停運(yùn)機(jī)組可能的有功之和Σ Pstt51xi和無(wú)功之和Σ Qstop.iο圖I中步驟3描述的根據(jù)風(fēng)電系統(tǒng)最大可接納有功Pa_。max和無(wú)功Qa_。max和步驟2計(jì)算的功率信息計(jì)算可分配給風(fēng)電場(chǎng)群的有功Pplan和無(wú)功Qplan,計(jì)算公式如下=Pplan =Pacce.隱-Σ P0^i ；Qplan = Qacce.眶-Σ Qop.i- Σ Qsv]，式中Σ Qqp]表示所有風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組實(shí)時(shí)的無(wú)功功率之和，Σ Qsv.i表示風(fēng)電系統(tǒng)已經(jīng)投入的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備實(shí)際無(wú)功容量之和。圖I中步驟4描述的每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)按照停運(yùn)機(jī)組實(shí)測(cè)運(yùn)行容量比均分風(fēng)電場(chǎng)群的有功Pplan和無(wú)功Qplan，假設(shè)風(fēng)電場(chǎng)i分配到的有功和無(wú)功分別為PF.plan.i和無(wú)功Iplmi,則風(fēng)
電場(chǎng)i的停運(yùn)機(jī)組實(shí)測(cè)運(yùn)行容量比Ki=，式中Σ Pf stop i表示風(fēng)電場(chǎng)i所有停運(yùn)機(jī)組
t^plan
在當(dāng)前風(fēng)速下可能的有功功率之和，則PF.plan.i和QF.plan.i可用下式計(jì)算Pf .plan, i ^plan^^-i
^F. plan, i Qplan^^-i 圖I中步驟5描述的每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)將有功PF.plan.i和無(wú)功QF.plan.i按等功率因數(shù)分配方案將容量均分到饋線的每臺(tái)停運(yùn)風(fēng)機(jī)中，設(shè)由有功PF.plan.i和無(wú)功QF.plan.i決定的公交為
α，風(fēng)電場(chǎng)i中有j臺(tái)停運(yùn)風(fēng)機(jī)，則每臺(tái)停運(yùn)風(fēng)機(jī)分配到的有功為PCOS OC,
I w. plan. i. jJ
無(wú)功為Qw. plan. i. j =* SlIl OC，此外Pw.plaai.」、Qw.plan.LJ和cos α還需要校驗(yàn)是否分別滿足有功、無(wú)功和功率因數(shù)的上下限，如果不滿足則以上限或下限為準(zhǔn)；圖I中步驟6描述的是風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)步驟5計(jì)算得到的停運(yùn)機(jī)組功率進(jìn)行恢復(fù)并網(wǎng)操作。圖I中步驟7描述的是輸出風(fēng)電場(chǎng)群恢復(fù)運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組詳細(xì)信息，包括每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)需要恢復(fù)運(yùn)行哪些停運(yùn)機(jī)組，當(dāng)前實(shí)測(cè)風(fēng)速下每臺(tái)停運(yùn)機(jī)組恢復(fù)后的有功功率和無(wú)功 功率。
權(quán)利要求
1.考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的方法，其特征在于包括下列步驟 1)獲取調(diào)度中心實(shí)時(shí)下發(fā)的風(fēng)電系統(tǒng)最大可接納有功Pac^_和無(wú)功Qa_。_以及每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)風(fēng)速； 2)各風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)實(shí)測(cè)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)本風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組實(shí)時(shí)的有功i、無(wú)功P.i之和和停運(yùn)風(fēng)電機(jī)組按照實(shí)測(cè)風(fēng)速運(yùn)行可能的有功Pst()p。i和無(wú)功Qstop. i 之和； 3)計(jì)算可分配給風(fēng)電場(chǎng)群的有功Pplan和無(wú)功Qplan,有功Pplan等于 Pacce. _減去各風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組有功的總和，無(wú)功Qplan等于Qa_。_減去各風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組無(wú)功的總和，再減去風(fēng)電系統(tǒng)已經(jīng)投入的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備實(shí)際無(wú)功容量之和； 4)各風(fēng)電場(chǎng)按照停運(yùn)機(jī)組實(shí)測(cè)運(yùn)行容量比均分風(fēng)電場(chǎng)群的有功Pplan和無(wú)功Qplan，假設(shè)風(fēng)電場(chǎng)i分配到的有功和無(wú)功分別為PF. Plaai和無(wú)功QF.plan.i ； 5)風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)分配到的有功PF.plaai和無(wú)功QF.plaai按等功率因數(shù)分配方案將容量均分到饋線的每臺(tái)停運(yùn)風(fēng)機(jī)中去，等功率因數(shù)分配方案需要考慮風(fēng)電機(jī)組有功、無(wú)功的上下限和功率因數(shù)的范圍； 6)風(fēng)電場(chǎng)按照等功率因數(shù)恢復(fù)停運(yùn)的風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)； 7)統(tǒng)計(jì)所有風(fēng)電場(chǎng)恢復(fù)運(yùn)行的機(jī)組和當(dāng)前風(fēng)速下每臺(tái)恢復(fù)機(jī)組的有功功率和無(wú)功功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的方法，其特征在于步驟I)中同時(shí)考慮調(diào)度中心實(shí)時(shí)下發(fā)的風(fēng)電系統(tǒng)最大可接納有功Pac^ _和無(wú)功Qac^ _進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組的恢復(fù)運(yùn)行，并且風(fēng)機(jī)是否需要恢復(fù)運(yùn)行需要考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速，風(fēng)速條件好的風(fēng)場(chǎng)恢復(fù)運(yùn)行的機(jī)組較多，反之就少。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的方法，其特征在于步驟2)中各風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)實(shí)測(cè)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)本風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組實(shí)時(shí)的有功P· i、無(wú)功Q· i之和，統(tǒng)計(jì)運(yùn)行機(jī)組的功率的目的在于步驟3)中計(jì)算分配給風(fēng)電場(chǎng)的總有功時(shí)需要將風(fēng)電系統(tǒng)最大可接納的有功減去各風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組有功的總和，分配給風(fēng)電場(chǎng)的總無(wú)功時(shí)需要將風(fēng)電系統(tǒng)最大可接納的無(wú)功減去各風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行機(jī)組無(wú)功的總和。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的方法，其特征在于步驟2)中各風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)實(shí)測(cè)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)本風(fēng)電場(chǎng)停運(yùn)風(fēng)電機(jī)組按照實(shí)測(cè)風(fēng)速運(yùn)行可能的有功Pstop。i和無(wú)功Qstop。i之和，并用其來(lái)計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)群停運(yùn)機(jī)組的運(yùn)行容量比，以便在步驟4)中用風(fēng)電場(chǎng)群實(shí)測(cè)的停運(yùn)機(jī)組運(yùn)行容量比來(lái)均分風(fēng)電場(chǎng)群的有功Pplan和無(wú)功Qplan。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的方法，其特征在于計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)恢復(fù)運(yùn)行的機(jī)組時(shí)同時(shí)考慮了有功和無(wú)功的容量，可有效同步解決風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組恢復(fù)過(guò)程中的頻率和電壓越限問(wèn)題。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的方法，其特征在于步驟5)中風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)分配到的有功PF. plan, i和無(wú)功QF. plan, i按等功率因數(shù)分配方案將容量均分到饋線的每臺(tái)停運(yùn)風(fēng)機(jī)中去，等功率因數(shù)分配方案同時(shí)考慮了風(fēng)電機(jī)組有功、無(wú)功的上下限和功率因數(shù)范圍可保證分配給停運(yùn)機(jī)組的有功和無(wú)功不越界。
全文摘要
考慮實(shí)測(cè)風(fēng)速方法的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的方法，適用于大規(guī)模風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)，故障清除之后快速有效地將脫網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組按照一定原則恢復(fù)并網(wǎng)運(yùn)行。風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行的方法目標(biāo)是在保證恢復(fù)停運(yùn)機(jī)組并網(wǎng)過(guò)程中電網(wǎng)安全的前提下，確定哪些風(fēng)電場(chǎng)的哪幾臺(tái)停運(yùn)機(jī)組需要恢復(fù)并網(wǎng)，并且需要確定每臺(tái)停運(yùn)風(fēng)組并網(wǎng)運(yùn)行的有功和無(wú)功分別是多少。本發(fā)明首先根據(jù)風(fēng)電系統(tǒng)最大可接納有功、無(wú)功和每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)風(fēng)速計(jì)算分配給風(fēng)電場(chǎng)群的總有功和總無(wú)功，然后根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)停運(yùn)機(jī)組實(shí)測(cè)運(yùn)行容量比將分配給風(fēng)電場(chǎng)群的總有功和總無(wú)功分配到每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，最后風(fēng)電場(chǎng)按照按等功率因數(shù)分配方案將容量均分到饋線的每臺(tái)停運(yùn)風(fēng)機(jī)，從而達(dá)到恢復(fù)指定停運(yùn)機(jī)組的目的。
文檔編號(hào)H02J3/46GK102820675SQ20121017179
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者邵俊松 申請(qǐng)人:邵俊松