一种对风电场送出电缆对侧变电站无功功率的控制方法

技术领域

本发明属于新型电力系统技术领域，更具体地，涉及一种对风电场送出电缆对侧变电站无功功率的控制方法。

背景技术

新能源发电在我国整个发电系统中占比越来越大。在一些地方，风电场需要通过送出电缆对送电侧变电站升压并入电网。电网调度会对该并网点的无功电压进行考核。在这种情况下，由于送出电缆往往距离较长，电缆上的无功损失较大，如何通过风电场输出无功功率，使对侧变电站的无功和电压保持稳定，是本发明解决的问题。

具体而言，在无功功率的输出下，普遍运用风电场与送电侧变电站间的送出电缆执行无功功率的输出。通常风电场与送电侧变电站间的送出电缆的跨度有限，使得靠近风电场的那一段送出电缆与靠近送电侧变电站的那一段送出电缆间的干扰效应会显著加强，这里靠近风电场的那一段送出电缆的感抗或容抗值遭到靠近送电侧变电站的那一段干扰的效应亦会显著加强；还有就是，因为构造缘故，风电场与送电侧变电站间的送出电缆安排的不正确，亦会使得其R相、S相和T相的感抗或容抗不均衡性陡增，以此使得其R相、S相和T相的电压不稳定度增大，诱使无功功率损失加多，接地故障风险加多，甚至断路防护效应会丧失功能。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种对风电场送出电缆对侧变电站无功功率的控制方法，择用S相电缆电量当做目的量，经由变动R相电缆的电抗量高低让R相电量追踪S相电量来让Q

本发明运用如下的技术方案。

一种对风电场送出电缆对侧变电站无功功率的控制装置，包括：

同风电场与送电侧变电站间的送出电缆相连的无功功率控制部件SVG与控制器，无功功率控制部件SVG包括：

取用靠近风电场的那一段送出电缆的R相电缆、S相电缆与T相电缆；在R相电缆上设有R相电量变送器，在S相电缆上设有S相电量变送器，在T相电缆上设有T相电量变送器，在R相电缆上串接着R相蓄电池，在R相蓄电池上并接着经R相晶闸管与R相绕组串接形成的分支，在T相电缆上串接着T相蓄电池，在T相蓄电池上并接着经T相晶闸管与T相绕组串接形成的分支，R相电量变送器和控制器相连起来，S相电量变送器和控制器相连起来，T相电量变送器和控制器相连起来，R相晶闸管的控制极和控制器相连起来，T相晶闸管的控制极和控制器相连起来。

优选地，R相电量变送器经由编码器和控制器相连起来，S相电量变送器经由编码器和控制器相连起来，T相电量变送器经由编码器和控制器相连起来。

优选地，控制器上运行的模块，包括：

择用模块，其用于择用S相电量变送器在设定时长D中取样到的S相电量Q

推导模块一，其用于依据设定方程推导R相电缆的增设电抗量ΔE

推导模块二，其用于依据设定方程推导出R相晶闸管控制极的导通角j

变动模块一，其用于依据推导获得的导通角j

推导模块三，其用于依据设定方程推导T相电缆的增设电抗量ΔE

推导模块四，其用于依据设定方程推导出T相晶闸管的控制极的导通角j

变动模块二，其用于依据推导获得的导通角j

优选地，推导模块一中的设定方程为：

ΔE

优选地，推导模块二中的设定方程为：

该方程内，

优选地，推导模块三中的设定方程为：

ΔE

为S相电缆的电抗，E

优选地，推导模块四中的设定方程为：

ΔE

*{l*tg(l*π-l*j

该方程内，

该方程内，F

一种对风电场送出电缆对侧变电站无功功率的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：在R相电缆上设有R相电量变送器，在S相电缆上设有S相电量变送器，在T相电缆上设有T相电量变送器，在R相电缆上串接着R相蓄电池，在R相蓄电池上并接着经R相晶闸管与R相绕组串接形成的分支，在T相电缆上串接着T相蓄电池，在T相蓄电池上并接着经T相晶闸管与T相绕组串接形成的分支，R相电量变送器和控制器相连起来，S相电量变送器和控制器相连起来，T相电量变送器和控制器相连起来，R相晶闸管的控制极和控制器相连起来，T相晶闸管的控制极和控制器相连起来；

步骤2：择用S相电量变送器在设定时长D中取样到的S相电量Q

步骤3：依据设定方程推导R相电缆的增设电抗量ΔE

步骤4：依据设定方程推导出R相晶闸管控制极的导通角j

步骤5：控制器依据步骤4推导获得导通角j

步骤6：依据设定方程推导T相电缆的增设电抗量ΔE

步骤7：依据设定方程推导出T相晶闸管控制极的导通角j

步骤8：控制器依据步骤7推导获得导通角j

优选地，步骤3中的设定方程为：

ΔE

优选地，步骤4中的设定方程为：

该方程内，

优选地，步骤6中的设定方程为：ΔE

优选地，步骤7中的设定方程为：

ΔE

*{l*tg(l*π-l*j

该方程内，

该方程内，F

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明克服了风电场与送电侧变电站间的送出电缆的R相、S相和T相的感抗或容抗不均衡性使得其R相、S相和T相的电压不稳定度增大的缺点，接地故障风险小，断路防护效应正常，让电力输出位于稳定模式。

附图说明

图1是本发明提供的一种对风电场送出电缆对侧变电站无功功率的控制方法的整体示意图；

图2是本发明提供的一种对风电场送出电缆对侧变电站无功功率的控制装置的部分示意图；

图3是本发明提供的在控制器上运行的模块的部分示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的有所其它实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本发明所述的对风电场送出电缆对侧变电站无功功率的控制装置，包括：

同风电场与送电侧变电站间的送出电缆相连的无功功率控制部件SVG与控制器21，控制器21能够是PLC，送出电缆用于把风电场与送电侧变电站相连。无功功率控制部件SVG包括：

取用靠近风电场的那一段送出电缆的R相电缆、S相电缆与T相电缆；在R相电缆上设有R相电量变送器2，在S相电缆上设有S相电量变送器3，在T相电缆上设有T相电量变送器4，在R相电缆上串接着R相蓄电池5，在R相蓄电池5上并接着经R相晶闸管6与R相绕组7串接形成的分支，在T相电缆上串接着T相蓄电池8，在T相蓄电池8上并接着经T相晶闸管9与T相绕组10串接形成的分支，R相电量变送器2和控制器21相连起来，S相电量变送器3和控制器21相连起来，T相电量变送器4和控制器21相连起来，R相晶闸管6的控制极和控制器21相连起来，T相晶闸管9的控制极和控制器21相连起来。

本发明优选但非限制性的实施方式中，R相电量变送器2经由编码器和控制器21相连起来，S相电量变送器3经由编码器和控制器21相连起来，T相电量变送器4经由编码器和控制器21相连起来。

如图3所示，本发明优选但非限制性的实施方式中，控制器21上运行的模块，包括：

择用模块，其用于择用S相电量变送器3在设定时长D中取样到的S相电量Q

推导模块一，其用于依据设定方程推导R相电缆的增设电抗量ΔE

推导模块二，其用于依据设定方程推导出R相晶闸管6控制极的导通角j

变动模块一，其用于依据推导获得的导通角j

推导模块三，其用于依据设定方程推导T相电缆的增设电抗量ΔE

推导模块四，其用于依据设定方程推导出T相晶闸管9控制极的导通角j

变动模块二，其用于依据推导获得的导通角j

本发明优选但非限制性的实施方式中，推导模块一中的设定方程为：

ΔE

本发明优选但非限制性的实施方式中，推导模块二中的设定方程为：

该方程内，

本发明优选但非限制性的实施方式中，推导模块三中的设定方程为：

ΔE

本发明优选但非限制性的实施方式中，推导模块四中的设定方程为：

ΔE

*{l*tg(l*π-l*j

该方程内，

该方程内，F

本发明所述的一种对风电场送出电缆对侧变电站无功功率的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：在R相电缆上设有R相电量变送器2，在S相电缆上设有S相电量变送器3，在T相电缆上设有T相电量变送器4，在R相电缆上串接着R相蓄电池5，在R相蓄电池5上并接着经R相晶闸管6与R相绕组7串接形成的分支，在T相电缆上串接着T相蓄电池8，在T相蓄电池8上并接着经T相晶闸管9与T相绕组10串接形成的分支，R相电量变送器2和控制器21相连起来，S相电量变送器3和控制器21相连起来，T相电量变送器4和控制器21相连起来，R相晶闸管6的控制极和控制器21相连起来，T相晶闸管9的控制极和控制器21相连起来；

步骤2：择用S相电量变送器3在设定时长D中取样到的S相电量Q

步骤3：依据设定方程推导R相电缆的增设电抗量ΔE

本发明优选但非限制性的实施方式中，步骤3中的设定方程为：

ΔE

步骤4：依据设定方程推导出R相晶闸管6控制极的导通角j

本发明优选但非限制性的实施方式中，步骤4中的设定方程为：

该方程内，

步骤5：控制器21依据步骤4推导获得导通角j

步骤6：依据设定方程推导T相电缆的增设电抗量ΔE

本发明优选但非限制性的实施方式中，步骤6中的设定方程为：ΔE

步骤7：依据设定方程推导出T相晶闸管9控制极的导通角j

本发明优选但非限制性的实施方式中，步骤7中的设定方程为：

ΔE

*{l*tg(l*π-l*j

该方程内，

该方程内，F

步骤8：控制器21依据步骤7推导获得导通角j

于是，择用S相电缆电量当做目的量，经由变动R相电缆的电抗量高低让R相电量追踪S相电量来让Q

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明克服了风电场与送电侧变电站间的送出电缆的R相、S相和T相的感抗或容抗不均衡性使得其R相、S相和T相的电压不稳定度增大的缺点，接地故障风险小，断路防护效应正常，让电力输出位于稳定模式。

本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其它自由传播的电磁波、通过波导或其它输出媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线输出的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜输出电缆、光纤输出、无线输出、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。