风电场无功电压自动控制技术(培训).ppt

AVC子站与其他系统通信（5） 调度AVC主站：通过变电站监控系统转发 调度主站下发 上送调度主站 上送可增减无功以高压侧集中并网点为单位 序号 名称 备注 1 遥调 高/低压侧母线电压目标值 ? 高/低压侧母线电压参考值 序号 名称 备注 1 遥测 风场实时可增无功 ? 2 风场实时可减无功 ? 1 遥信 AVC子站运行状态 1正常 /0异常 2 AVC子站控制状态 1远方控制/0就地控制 3 可增无功闭锁信号 1闭锁，0正常 4 可减无功闭锁信号 1闭锁，0正常 控制策略要求（1） 风电场AVC子站应兼顾以下三个方面，实现全场的无功电压协调控制： a、监控并维持风机机端电压在合格范围内； b、跟随主站下发的对风电场高压母线的电压控制目标； c、维持场内无功平衡与无功合理流动，并保留合理的动态无功储备。 在电网稳态情况下 AVC子站应充分利用风机的无功调节能力来调节电压 当风机无功调节能力不足时，考虑动态无功补偿装置的无功调节。 在保证电压合格基础上，动态无功补偿装置应保留合理的动态无功储备裕度。 控制策略要求（2） 在电网故障暂态情况下 动态无功补偿装置可以自主动作，快速调节无功使电压恢复到正常水平，暂态下动态无功补偿装置的动作响应时间应时间30ms 当电网从故障中恢复正常后 AVC子站应通过调节风机的无功出力，将动态无功补偿装置已经投入/退出的无功置换出来，使得无功补偿装置预留合理的动态无功储备 考虑到风电场面临低电压和高电压双方面的问题，因此在稳态正常情况下，动态无功补偿装置应在增减无功双方向上预留合理的动态无功储备 控制策略要求（3） AVC子站应能协调风场内的风机和动态无功补偿状态，避免风机和动态无功补偿装置之间无功的不合理流动。 当升压站内有多组SVG/SVC装置时，AVC子站应协调控制各组动态无功补偿设备，各组装置之间不应出现无功不合理流动。 当风场和升压站全部无功调节能力用尽，电压仍不合格时，AVC子站可以给出调节分头的建议策略。 软件功能要求（1） 集中监视功能：采用直观的图形化方法，对风场全部设备，包括各期风机、箱变、集电线、升压变全部设备进行一体化的、集中的直观监视，应能采用可视化的方式，给出风场全部范围内的总体电压、无功分布情况 模型维护功能：维护控制所需模型和曲线 运行监控功能：对AVC子站投入/退出状态，远方/就地控制状态进行监视和操作。 控制计算功能：按照控制策略要求进行无功分配计算 通信功能：与其他相关系统进行数据通信。 就地控制功能：可以独立进行就地自动控制。 软件功能要求（2） 事件告警功能：AVC子站系统运行异常或故障时能自动报警，闭锁自动控制，并形成事件记录。受控设备对象出现异常或故障时能闭锁相关设备并自动报警。 数据存储功能，可存储采集的数据点并形成历史数据库，用于绘制趋势曲线和形成报表，历史数据可存储3年以上。 事件记录功能，可对AVC子站投退、告警、闭锁、人员操作等形成事件记录并存入历史数据库，并提供人机界面进行查询。 具备和与升压站监控系统统一时钟进行对时的功能 满足电力系统二次安全防护相关要求 风电场自动无功电压控制技术 国网冀北电力有限公司 清华大学 * 主要内容 风电场AVC子站实施方案 问题背景和总体解决方案 总结讨论 风电场AVC子站技术规范 主要内容 风电场AVC子站实施方案 问题背景和总体解决方案 总结讨论 风电场AVC子站技术规范 间歇能源的无功控制问题(一) 由于间歇能源本身的无功控制能力未充分发挥，过度依赖电容器和SVC 随着有功出力的增加，场站内线路的无功需求及并网输电线路的无功损耗增大 并网区域的无功严重不足，电压水平和系统稳定裕度降低 间歇能源的无功控制问题(二) 缺乏大规模间歇能源区域的总体AVC控制 各场站电压控制各自为政，缺乏统一协调，导致在某些情况，由于各场站间电压控制配合不合理，恶化电压问题。 并网区域的“电压乱舞”问题 区域内多个场站缺乏协调快速无功控制，互相影响，造成并网区域电压波动剧烈。 电压引起的区域风机/光伏大规模脱网问题 扰动造成的低压脱网后，由于缺乏协调的电压控制策略，导致区域无功过剩“容升”，连锁高压脱网 实际案例-电压乱舞 随着风电出力的增加，220kV母线的波动非常剧烈，在10秒内电压波动均超过了5~6kV，最严重的情况在2秒内电压波动超过5kV 实际案例-连锁脱网 某区域2011年典型脱网过程（PMU数据） 连锁脱网过程：2秒 涉及风场数量：10座 脱网总负荷：1000MW 电压变化：20~40kV 最高电压：262kV 电压诱导型的风机大面积脱网 连锁脱网的机理仿真(1) 仅投入电容器，SVC和风机不发无功 投入电容器和SVC，风机不