浅谈风电场能量管理平台的有功控制策略.docx
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1、【摘要】新能源快速发展的新形势下,大规模风电场的建设对电网稳定性带来巨大挑战,基于电网对风电场有功功率控制的最新要求,风电场积极响应电网的测试,本文通过优化能量管理平台的控制策略,提升了有功调控的效率,提高了有功调控控制精度。【关键词】能量管理平台优化控制策略提高有功控制精度1 .引言由于能源和环境形势日趋严重,而地球上可用风资源远远大于可开发利用的水资源,风电新能源行业得到飞速发展,风电领域的科学技术发展空前盛大,越来越多新能源集团着眼于发展风电,各类大中型风电场相继建成并投入运行。最新数据显示,风电在电网占比逐年增加,风场装机容量不断增长,风机的新机型研发前赴后继,风电场计入电网的电压等级
2、更高。利用风电场具有的可观性、可控性、可预测性、可调度性满足并网要求,配合电网调度,最大限度提高上网小时数、争取上网优先权、降低弃风损失,能领管理平台的可靠有效控制至关重要。风电场输出功率波动对电网安全性和稳定性的影响越发突出,电网对风电场功率控制考核越发严格。部分区域风电场时常出现功率震荡、功率超发、功率欠发、AGC响应超时等问题,为了减小风电场对电网影响,2017年电网更新明确了自动发电控制技术规范要求,其中AGC要求经IIOkV及以上电压等级线路并网的风电场须及时开展自动发电控制(AGC)子站建设及调试工作,其技术性能应符合电网AGC技术规范的要求,并接入到所辖调度机构实现闭环控制。针对
3、最新有功控制要求,本文通过调整、对比、优化SCADA能量管理平台的控制策略,实现有功功率调节速度和精度的提高。2 .AGC测验形势针对电网对风电场最新的AGC要求,各地方电网根据技术规范的要求立即响应,制定风电场满足要求的AGC测验规范,而测试要求和过程愈发严苛、艰难。以四川某风电场AGC测试要求为例,该风场配置为2MW机型35台,总装机容量达70MW,按照如下图1.1所示AGC测试要求:552WAR-6W图2.1AGC测试要求便于直观理解,以该风场为例,具体要求为:1)有功功率稳态误差不超过2100KW(3%额定功率),56000kw(80%额定功率)连续运行4分钟;2)响应AGC指令下降和
4、上升过程,有功功率超调量不超过7000KW(额定功率的10%);3)响应AGC指令下降和上升过程,有功功率控制响应时间不超过120秒;3 .控制策略的选择和对比3.1 使用优选闭环控制策略当风电场机组总装机容量小,机组离升压站的送电线路距离较近,可适性选择开环控制策略,由于线损波动较小,可将线损理想化设为定值,把该定值计入电网AGC指令值,即电网AGC指令下发时自动加入线损补偿定值,由此得到新AGC目标值输入能量管理平台进行有功调控。然而,风的方向和大小是不可控的,风况的不稳定性直接影响了出口功率,针对大型风电场,开环控制无出口功率反馈,以全场实发有功功率跟踪AGC目标值,容易忽视出口功率对能
5、量管理平台AGC指令响应系统影响。由于线损动态差异过大,导致系统的稳定性不高,响应时间相对闭环控制更长,精确度也不高,无法实时对出口功率进行自动修正或补偿。所谓优选闭环控制策略在AGC指令响应时,线损会随着线路负荷的变化而时刻变化,能量管理平台接入升压站出功率实时值,使用升压站出口功率跟踪AGC目标值,及时将升压站出口功率比较AGC目标值,校正有功输出偏差,更有效响应电网AGC指令,更适用于大型风电场。相对于开环控制策略不接入升压站出口功率,闭环控制增加出口功率的可控性,通过出口功率反馈系统的校正提高能量管理平台功率控制的精确度。3.2 使用增持容量控制策略增持容量控制策略是在电网AGC指令下
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