1).在省級電力調度中心構建集中協(xié)調控制系統(tǒng)一一省級主站；省級主站的硬件 系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)分別如下：
[0025] (1)省級主站的硬件系統(tǒng)可由目前的大電網調度自動化系統(tǒng)（比如南瑞繼保的 PCS-9000)擴展而成，其硬件模塊具有即插即用的優(yōu)越可擴展性，可方便地借助當前系統(tǒng) 的備用插槽，在不影響現(xiàn)有系統(tǒng)工作的前提下擴展若干個模塊以專門實現(xiàn)省級主站的功 能，而通信信道可完全復用。故在增加較少成本的基礎上，即可方便地實現(xiàn)與同類遵循IEC 61970標準的系統(tǒng)進行EMS/SCADA數據交換或向風電場升壓站的靜態(tài)無功補償設備下達 EMS/AVC指令；對于風電場所接入地區(qū)電網的動態(tài)穩(wěn)定性監(jiān)測，無需另外增加設備，僅需對 現(xiàn)有WAMS/PMU系統(tǒng)的信息顯示軟件略做調整，體現(xiàn)其對風電場所接入地區(qū)電網的針對性 即可；
[0026] (2)省級主站的軟件系統(tǒng)可分為兩大協(xié)調控制功能模塊一一穩(wěn)態(tài)無功/電壓協(xié)調 控制模塊、STATCOM附加阻尼協(xié)調控制監(jiān)測預警模塊；
[0027] a.穩(wěn)態(tài)無功/電壓協(xié)調控制模塊，其策略流程如圖2所示。首先，根據EMS/SCADA 數據對風電場所接入地區(qū)電網各廠站，特別是公共接入點（PCC)的無功功率和電壓進行掃 描，依據下式判斷有無電壓偏差越限的節(jié)點：
[0028] |VPCCi-Vrefi | 彡Vseti(i= 1，2,…，NPCC) (1)
[0029] 式中，Nrc。為PCC的總數，Vrca為第i個PCC的電壓，VMfi為調度中心根據無功電壓 曲線下達的第i個PCC的參考電壓，Vsrti為第i個PCC的最大誤差允許值，各電壓可取有名 值或標么值。將電壓偏差|Vrcci-VMfi|按由大到小的順序排列，并按此順序依次通過EMS/ AVC調整各PCC廠站的靜態(tài)無功補償設備（包括低壓并聯(lián)電容/電抗器組和有載調壓變壓 器），一般情況下在一個PCC廠站的靜態(tài)無功補償設備利用完后才調整下一個PCC廠站的靜 態(tài)無功補償設備。調整過程中最好遵循改進九區(qū)圖策略。如果經以上調整仍有PCC的電壓 不滿足要求，則根據電壓偏差和電網阻抗特性計算無功差額，向距離該PCC最近的風電場 的STATCOM下達調整指令，補償該無功差額。
[0030] b.STATCOM附加阻尼協(xié)調控制監(jiān)測預警模塊，其功能流程如圖3所示。根據WAMS/ PMU數據，采用Prony方法、ESPRIT方法或相關方法以盡可能小的延時分析計算風電場所接 入地區(qū)電網主要送電通道有功功率的振蕩模式及其阻尼比，跟蹤監(jiān)視阻尼比的變化；同時 根據調度中心電網運行方式中所規(guī)定的通道和斷面的穩(wěn)定極限和控制極限，計算地區(qū)電網 主要送電通道和斷面的充裕度。根據以上計算結果依據以下兩式判斷風電場所接入地區(qū)電 網的動態(tài)穩(wěn)定性是否下降：
[0031]
[0032]
[0033] 式中，隊為所監(jiān)測的地區(qū)電網送電通道的總數，ai為第i個送電通道主導振蕩模 式的阻尼比，ainiti為第i個送電通道在大擾動發(fā)生前主導振蕩模式的初始阻尼比，Aasrti 為針對第i個送電通道所指定的阻尼比安全裕度，以上各阻尼比均以％為單位；為所監(jiān) 測的地區(qū)電網送電通道和斷面的總數，PSi、PjP 別為第i個送電通道或斷面的穩(wěn)定極 限、控制極限和實際輸送功率（單位均為MW)，Pi為第i個送電通道或斷面的充裕度，Psrti 為第i個送電通道或斷面充裕度的安全裕度限值。若出現(xiàn)動態(tài)穩(wěn)定性下降的送電通道或斷 面，則及時通過人機界面發(fā)出警示信號，報知省調和地調運行值班調度員；
[0034] 2).在大型風電場所在地區(qū)電網的重要500kV或220kV變電站設置分層協(xié)調控制 系統(tǒng)--區(qū)域主站。區(qū)域主站的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)分別如下：
[0035] (1)區(qū)域主站的硬件系統(tǒng)可采用與目前已較為成熟的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制裝置 類似的配置，但不能與已投的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制裝置共用硬件系統(tǒng)，以免影響可靠性 要求很高的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制裝置；為保證地區(qū)電網動態(tài)穩(wěn)定信息處理的實時性，區(qū) 域主站的硬件系統(tǒng)需要配置專用的高速通信通道與地區(qū)電網的PMU子站實現(xiàn)通信；
[0036] (2)區(qū)域主站的軟件系統(tǒng)可分為兩大協(xié)調控制功能模塊一一風電場STATCOM附加 阻尼協(xié)調控制模塊、地區(qū)電網暫態(tài)穩(wěn)定性監(jiān)測預警模塊；
[0037] a.風電場STATCOM附加阻尼協(xié)調控制模塊，其策略流程如圖4所示。首先，由專 用高速PMU通信通道獲取風電場所在地區(qū)電網主要送電通道和關鍵斷面的潮流數據，并與 EMS/SCADA數據進行混合狀態(tài)估計，提高數據的精度；采用Prony方法、ESPRIT方法或相關 方法依次對各送電通道和斷面的潮流數據進行擬合和估計，將有功功率時間序列表示為
[0038]
(4) 1-1
[0039] 式中，P(nTs)是連續(xù)實時有功功率P(t)的采樣值（MW)，Ts為采樣周期（s)，n為 采樣點在時間序列中的序號，n= 0, 1，???，- 1，N為時間序列的長度（數據點總數），p為 復指數函數分量的個數，Pi、0i、a,和f,分別為第i個復指數函數分量的幅值（MW)、初相 角（° )、衰減因子（si和頻率（Hz)，其中ai即為式⑵中的阻尼比。對pfPi進行排 序，取出除直流分量（fi= 〇Hz)外？1最大的交流分量（fi^OHz)作為主導分量，設主導分 量為第m個復指數函數分量。按下式判斷該主導分量的阻尼比是否隨時間下降，且變化率 大于設定值
[0040]
(5)
[0041] 式中，am為主導分量的阻尼比，csrtm為該主導分量變化率限值。若式（5)滿足， 則根據fm查地區(qū)電網的小擾動分析結果，找出以fm為振蕩頻率的振蕩模式的參與機組或機 群，從而根據這些機組或機群所處的地理位置確定該地理位置附近的風電場的STATC0M為 重點調整對象。根據電氣距離的遠近和容量的大小對風電場的STATC0M賦予不同的權重， 并根據權重調整STATC0M附加阻尼控制器的參數。可采用兩類不同的附加阻尼控制器，其 中時域型附加阻尼控制器如下：
[0042]
(6)
[0043] 式中，PE為風電場并網點兩側聯(lián)絡線的交換功率（MW)，V:和V2分別為兩側聯(lián)絡線 所連母線的電壓（kV)，XJPX2分別為兩側聯(lián)絡線的電抗（D)，S為兩側聯(lián)絡線所連母線 的電壓相量相角差（rad)，BSTATroM為由STATC0M所發(fā)容性無功功率（規(guī)定BSTATOT>0為容性無 功功率，BSTATOT〈0為感性無功功率）的等值容性電納（S)。改變STATC0M輸出的無功功率， 即可改變BSTATa)M，從而改變PE以改善聯(lián)絡線振蕩模式的阻尼比。頻域型附加阻尼控制器如 下
[0044]
(7)
[0045] 式中，Ks為阻尼控制器的增益，Tw為控制器隔直環(huán)節(jié)的參數，TT4為控制器超 前滯后環(huán)節(jié)的參數，改變式（7)中的各個參數，即可改變系統(tǒng)的頻率特性，從而改變系統(tǒng)的 阻尼特性：
[0046] b.地區(qū)電網暫態(tài)穩(wěn)定性監(jiān)測預警模塊，其功能流程如圖5所示。根據PMU子站測 量得到的地區(qū)電網發(fā)電機功角數據，繪制發(fā)電機功角的實時變化曲線，并根據下式計算顯 示暫態(tài)功角穩(wěn)定裕度
[0047] (8)
[0048] 式中，AjPA:分別為由地區(qū)電網的p-s曲線（線路或斷面有功功率-發(fā)電機功 角曲線）計算得到的動能減少面積和動能增加面積；若慫>1，則判定系統(tǒng)功角穩(wěn)定（暫態(tài) 穩(wěn)定），若A/At，則判定系統(tǒng)功角失穩(wěn)（暫態(tài)失穩(wěn)），若AD=Ax，則判定系統(tǒng)功角臨界穩(wěn)定 (暫態(tài)臨界穩(wěn)定）。根據PMU子站和SCADA/RTU子站測得的母線電壓數據，繪制電壓的實時 變化曲線，并根據下式計算顯示暫態(tài)電壓安全裕度kv(包括暫態(tài)電壓穩(wěn)定裕度ks和暫態(tài) 電壓偏移裕度kd)
[0049]
(9)
[0050] 式中，Pm、T;和s分別為等效感應電動機負載的機械功率（kW)、慣性時間常數（s) 和轉差，若Ks>0,則判定暫態(tài)電壓穩(wěn)定，若Ks〈〇,則判定暫態(tài)電壓失穩(wěn)；v_為暫態(tài)過程中母 線電壓的極大值或極小值（kv)，1"為允許持續(xù)時間（s)，Ktv為時間-電壓換算常數（kV/s)， 設電壓允許偏移閾值為若Kd>Vra，則判定暫態(tài)電壓偏移過大（不可接受），若Kd〈Vra， 則判定暫態(tài)電壓偏移不大（可接受）；若上述的K5和KV之一不滿足要求，則及時通過人 機界面發(fā)出警示信號，報知省調和地調運行值班調度員；
[0051] 3).在大型風電場的升壓站設置分散協(xié)調控制系統(tǒng)一一執(zhí)行子站。執(zhí)行子站的硬 件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)分別如下：
[0052] (1)執(zhí)行子站的硬件系統(tǒng)具有較高的實時性要求，需由專網、專線構成，且重要的 I/O接口應能獨立、并行收發(fā)數據。為滿足風電場的改擴建