CN107204634A - 分散式风电的无功电压控制方法和系统 - Google Patents

分散式风电的无功电压控制方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了分散式风电的无功电压控制方法和系统，涉及电力系统新能源发电技术领域，包括：采集电网数据和风电机组数据；根据电网数据和风电机组数据确定电压控制节点；根据电压控制节点的电压计算电压控制节点的无功指令值；将无功指令值按照分配原则分配到风电机组内部。考虑分散式风电的接入特点，统筹分散式风电机组之间的协调控制，进而实现分散式风电的无功电压控制。

Description

分散式风电的无功电压控制方法和系统
技术领域
本发明涉及电力系统新能源发电技术领域，尤其是涉及分散式风电的无功电压控制方法和系统。
背景技术
目前，开发利用风电最主要的形式是大规模风电场，但它们都位于电网末端，远离负荷中心。电网消纳能力的不足以及传输容量的限制带来了大范围的“弃风”现象，严重降低了风力发电的经济效益。由于相对于集中式发电，分散式风力发电规模小，直接接入配电网进行就地消纳，不需要远距离输电，所以分散式风力发电的发展为风电的消纳问题提供了很好的解决途径，避免了远距离输电造成的电能损耗，而且对电网输电线路的潮流压力起到了很好的缓解作用，提高了传统电网的运行经济性和稳定性。
但是随着分散式风力发电在配电网中渗透率的提高，由于配电网自身网架结构相对薄弱，分散式风电的接入也面临新的挑战。其中，风速的随机性和波动性使得风电机组有功出力频繁发生变化，从而引起电压波动和闪变等电能质量问题。另外，传统配电网一般从单一电源接收电能，而分散式风电接入点和接入容量都非常灵活，使得配电网变为多电源结构，改变了原有的电压分布特性，因此传统的电压控制方式不再适用，而且集中安装新的无功补偿设备存在较大困难，这无疑提高了对风电机组的无功调节能力和电压控制能力的要求。若还按照传统分配原则进行分配，会使得电压调整具有盲目性，无法实现无功最优化分配，不但增大网络损耗，而且电压控制效果差，造成无功浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供分散式风电的无功电压控制方法和系统，考虑分散式风电的接入特点，统筹分散式风电机组之间的协调控制，进而实现分散式风电的无功电压控制。
第一方面，本发明实施例提供了分散式风电的无功电压控制方法，包括：
采集电网数据和风电机组数据；
根据所述电网数据和所述风电机组数据确定电压控制节点；
根据所述电压控制节点的电压计算所述电压控制节点的无功指令值；
将所述无功指令值按照分配原则分配到风电机组内部。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据所述电网数据和所述风电机组数据确定电压控制节点包括：
根据所述电网数据与所述风电机组数据计算出各个节点的电压；
将各个所述节点的电压与初始电压分别进行比较，得到各个所述节点的电压偏差值；
从各个所述节点的所述电压偏差值中选取最大的电压偏差值；
将所述最大的电压偏差值对应的节点作为所述电压控制节点。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述电压控制节点的电压计算所述电压控制节点的无功指令值包括：
将所述电压控制节点的电压与参考电压进行比较，得到电压偏差量；
当所述电压偏差量在预设电压死区内，则保留上一时刻的所述无功指令值；
当所述电压偏差量超过所述预设电压死区，则将所述电压偏差量输入比例积分控制器进行处理，得到所述无功指令值。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述将所述无功指令值按照分配原则进行分配到风电机组内部包括；
将所述无功指令值分配到各个所述节点；
将各个所述节点获得的所述无功指令值分配到各个风电机组；
将各个所述风电机组获得的所述无功指令值分配到所述风电机组内部。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述节点包括有风电机组接入的节点和无风电机组接入的节点，所述将所述无功指令值分配到各个所述节点包括：
按照灵敏度权重将所述无功指令值分配到各个所述无风电机组接入的节点；
校验各个所述有风电机组接入的节点的无功功率调节余量；
当所述无功功率调节余量不小于所述无功指令值时，则按照所述灵敏度权重将所述无功指令值分配到所述有风电机组接入的节点；
当所述无功功率调节余量小于所述无功指令值时，则按照所述有风电机组接入的节点的最大无功容量来分配所述无功指令值。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述将各个所述节点获得的所述无功指令值分配到各个风电机组包括：
按照所述节点中各个所述风电机组的无功容量的比例来分配所述无功指令值。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述将各个所述风电机组获得的所述无功指令值分配到所述风电机组内部包括：
当所述风电机组获得的所述无功指令值在定子侧无功极限范围内时，则向所述定子侧分配所述无功指令值；
当所述风电机组获得的所述无功指令值超过定子侧无功极限范围时，则按照所述无功极限范围向所述定子侧分配所述无功指令值，并将超过所述无功极限范围的所述无功指令值分配至网侧变流器。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括：
按照所述风电机组内部分配的所述无功指令值变流控制无功源发出相应的无功功率，以调节电网电压。
第二方面，本发明实施例还提供分散式风电的无功电压控制系统，包括：
采集层，用于采集电网数据和风电机组数据；
目标确定层，用于根据所述电网数据和所述风电机组数据确定电压控制节点；
整定层，用于根据所述电压控制节点的电压计算所述电压控制节点的无功指令值；
分配层，用于将所述无功指令值按照分配原则分配到风电机组内部。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括控制层，用于按照所述风电机组内部分配的所述无功指令值变流控制无功源发出相应的无功功率，以调节电网电压。
本发明实施例提供了分散式风电的无功电压控制方法和系统，包括：采集电网数据和风电机组数据；根据电网数据和风电机组数据确定电压控制节点；根据电压控制节点的电压计算电压控制节点的无功指令值；将无功指令值按照分配原则分配到风电机组内部。考虑分散式风电的接入特点，统筹分散式风电机组之间的协调控制，进而实现分散式风电的无功电压控制。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的分散式风电的无功电压控制方法流程图；
图2为本发明实施例一提供的分散式风电的无功电压控制原理图；
图3为本发明实施例一提供的无功需求整定原理图；
图4为本发明实施例一提供的无功指令值分配原理图；
图5为本发明实施例一提供的配电网拓扑图；
图6为本发明实施例一提供的分散式风电的电网各节点电压变化情况示意图；
图7为本发明实施例一提供的并网点电压的分散式风电的电网各节点电压变化情况示意图；
图8为本发明实施例一提供的另一分散式风电的电网各节点电压变化情况示意图；
图9为本发明实施例一提供的另一并网点电压的分散式风电的电网各节点电压变化情况示意图；
图10为本发明实施例二提供的分散式风电的无功电压控制系统结构示意图。
图标：10-采集层；20-目标确定层；30-整定层；40-分配层；50-控制层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，随着分散式风力发电在配电网中渗透率的提高，由于配电网自身网架结构相对薄弱，分散式风电的接入也面临新的挑战。其中，风速的随机性和波动性使得风电机组有功出力频繁发生变化，从而引起电压波动和闪变等电能质量问题。另外，传统配电网一般从单一电源接收电能，而分散式风电接入点和接入容量都非常灵活，使得配电网变为多电源结构，改变了原有的电压分布特性，因此传统的电压控制方式不再适用，而且集中安装新的无功补偿设备存在较大困难，这无疑提高了对风电机组的无功调节能力和电压控制能力的要求。若还按照传统分配原则进行分配，会使得电压调整具有盲目性，无法实现无功最优化分配，不但增大网络损耗，而且电压控制效果差，造成无功浪费。
基于此，本发明实施例提供的分散式风电的无功电压控制方法和系统，考虑分散式风电的接入特点，统筹分散式风电机组之间的协调控制，进而实现分散式风电的无功电压控制。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种分散式风电的无功电压控制方法进行详细介绍：
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的分散式风电的无功电压控制方法流程图。
参照图1，分散式风电的无功电压控制方法包括以下步骤：
步骤S110，采集电网数据和风电机组数据；
步骤S120，根据电网数据和风电机组数据确定电压控制节点；
步骤S130，根据电压控制节点的电压计算电压控制节点的无功指令值；
步骤S140，将无功指令值按照分配原则分配到风电机组内部。
具体地，分散式风电的接入点和接入方式较为灵活，若采用传统的分配原则进行分配，会使得电压调整具有盲目性，无法实现无功最优化分配，不但增大网络损耗，而且电压控制效果差，造成无功浪费，本申请充分考虑分散式风电的接入特点，统筹分散式风电机组之间的协调控制，具体地可见图2；
图2为本发明实施例一提供的分散式风电的无功电压控制原理图。
其中，首先从电网中采集电气值，电气值包括电网数据和风电机组数据，根据电网数据和风电机组数据从各个节点中确定电压控制节点(这里的电压控制节点为与初始电压相比越限最严重的节点k)，再电压控制节点的电压与参考电压进行比较，按照采集风电机组的运行数据将电压偏差量进行无功整定，按照分配原则将无功指令值由各个节点间、同一节点的各个风电机组间和风电机组内部进行分配，统筹分散式风电机组之间的协调控制，进而实现分散式风电的无功电压控制。
进一步的，上述实施例分散式风电的无功电压控制方法中，步骤S120可用以下步骤实现，包括：
步骤S210，根据电网数据与风电机组数据计算出各个节点的电压；
步骤S220，将各个节点的电压与初始电压分别进行比较，得到各个节点的电压偏差值；
步骤S230，从各个节点的电压偏差值中选取最大的电压偏差值；
步骤S240，将最大的电压偏差值对应的节点作为电压控制节点。
具体地，由于分散式风电接入方式灵活，风电功率的变化和负荷功率的变化使得配电网电压变化更加复杂，传统的针对固定节点的电压控制模式不再适用，本发明实施例采用了实时确定电压薄弱节点并以其为目标电压控制的思路。考虑配电网的实际情况，由于量测装置的匮乏，网络所有节点的电压无法全部通过测量直接得到。针对辐射型配电网，在控制精度要求不高的情况下，可在已有量测数据的基础上计算得到其余节点的电压，然后选择出电压偏差最严重的节点作为控制节点。对于单电压等级的辐射型配电网，节点i的电压Ui可由公式(1)进行计算：
其中，每个节点的负荷为PLi+jQLi(i＝1，2，…，N)，线路初始端电压为U0，设定不变，节点i与节点i－1之间的线路阻抗为Ri+jXi，节点j(j＝1，2，…，N)处风电机组的出力为PWj+jQWj，若节点j没有接入机组，则PVj＝0，QVj＝0。
这里，将采集到的电网数据与风电机组数据根据式(1)进行节点电压计算，得到各个节点电压，之后判断节点电压是否越限，选择出电压偏差最严重的节点作为电压控制节点。
进一步的，上述实施例分散式风电的无功电压控制方法中，步骤S130可用以下步骤实现，包括：
步骤S310，将电压控制节点的电压与参考电压进行比较，得到电压偏差量；
步骤S320，当电压偏差量在预设电压死区内，则保留上一时刻的无功指令值；
步骤S330，当电压偏差量超过预设电压死区，则将电压偏差量输入比例积分控制器进行处理，得到无功指令值。
具体地，参照图3，针对选取的电压控制节点，将电压控制节点的电压Uk与参考电压Uref进行比较，得到电压偏差量，经过PI控制器可得到无功功率需求量。图3中Tp、Tc为测量延时、无功功率传输延时，Kp、Ti分别表示PI控制器比例系数、积分时间常数，∑Qmax、∑Qmin表示配电网所有风电机组的无功容量最大值、最小值之和。
这里，以控制节点的电压偏差进行无功功率整定，即电压偏差经过PI控制器后，可根据公式(2)得到无功功率指令值：
其中，ΔU为电压偏差，Qref为无功功率指令值。
这里，根据配电网电能质量的要求以及为防止无功控制器的频繁动作，应设置一个电压死区，当电压偏差量在死区范围内时，则维持上一时刻的无功指令值，若电压偏差量大于死区范围时，则将该电压偏差量作为PI模块中的输入量，进而计算出这一时刻的无功指令值。
具体地，死区范围的设置根据国家电网相关标准，其中35kV以下低压配电网节点电压偏差量不得超过额定电压的－7％－7％，35kV及以上电网电压偏差量不得超过额定电压的－3％－7％。
另外，为确保风电机组稳定运行，需要实时检测计算风电机组无功功率可出力范围，避免无功功率发生越限。无功功率约束可由公式(3)进行表示。
∑Qmin≤Qref≤∑Qmax (3)
进一步的，上述实施例分散式风电的无功电压控制方法中，步骤S140可用以下步骤实现，包括：
步骤S410，将无功指令值分配到各个节点；
步骤S420，将各个节点获得的无功指令值分配到各个风电机组；
步骤S430，将各个风电机组获得的无功指令值分配到风电机组内部。
具体地，本发明实施例将无功分配分为三个层次：不同节点之间的分配、同一节点风电机组之间的分配、风电机组内部(定子、网侧变流器)的分配，分配过程如图4所示。其中Qjref为节点j的无功指令，Qjqref为节点j第q台机组的无功指令。
这里，本发明实施例将无功指令值进行逐级分配，其中，不同节点之间按灵敏度大小进行无功指令值分配，同一节点不同机组之间按机组无功容量分配无功指令值，双馈风电机组内部定子侧优先分配无功指令值。
进一步的，节点包括有风电机组接入的节点和无风电机组接入的节点，上述实施例分散式风电的无功电压控制方法中，步骤S410可用以下步骤实现，包括：
步骤S510，按照灵敏度权重将无功指令值分配到各个无风电机组接入的节点；
步骤S520，校验各个有风电机组接入的节点的无功功率调节余量；
步骤S530，当无功功率调节余量不小于无功指令值时，则按照灵敏度权重将无功指令值分配到有风电机组接入的节点；
步骤S540，当无功功率调节余量小于无功指令值时，则按照有风电机组接入的节点的最大无功容量来分配无功指令值。
具体地，本发明实施例将潮流灵敏度法应用到接有分散式风电机组的不同节点之间的无功分配中。设配电网节点j(j＝1，2，…，N)接入的风电机组输出的无功功率QWj，记节点电压Ui(i＝1，2，…，N)对QWj的灵敏度为Kij，具体如公式(4)所示：
这里，灵敏度Kij的物理意义是指节点j(风电机组)无功输出QWj对节点i电压Ui的影响敏感程度，灵敏度越大，代表两者之间的耦合度越高，即相对其它节点，节点j(风电机组)输出无功功率对节点i电压影响效果更加明显。
其中，根据公式(1)，辐射型配电网中节点k的电压Uk由公式(5)得到：
这里，根据公式(5)，得到节点j(风电机组)输出无功功率对于节点k电压的灵敏度，具体如公式(6)所示，即Kkj的大小与电网参数以及风电机组的接入位置有关。
其中，考虑到正常情况下各个节点的电压变化很小，当电压取标幺值时，对公式(6)进行简化，得到公式(7)：
此外，由灵敏度的概念可知，对某节点电压进行调整时，应该优先采用对该点灵敏度高的节点所接入风电机组的无功调节能力，这样无功分配最为有效。由此，可按灵敏度权重分配无功指令，接入节点j的机组总的无功指令值具体如公式(8)所示：
另外，对各个接有风电机组的节点无功功率调节余量进行校验，若节点无功功率调节余量满足无功指令值，则按公式(8)计算得到的无功指令值进行控制；若有节点无功功率调节余量不足，则需进行修正；若节点无功调节余量不满足要求时，按最大无功容量输出无功功率，其余节点依旧按照灵敏度大小进行分配。记无功调节余量不足的节点集合为ΩLACK，具体如公式(9)所示：
进一步的，上述实施例分散式风电的无功电压控制方法中，步骤S420可用以下步骤实现，包括：
步骤S610，按照节点中各个风电机组的无功容量的比例来分配无功指令值。
具体地，同一节点接入的风电机组分配无功指令方法有等功率因数分配和按风电机组无功容量分配，若采用等功率因数分配，有功出力较大的机组会出现功率越限的情况，因此本发明实施例对同一个节点接入的风电机组按无功容量比例进行分配。
这里，以风电机组无功容量大小为原则，分配给单台风电机组的无功功率指令值如公式(10)所示：
Qjqref＝(Qjqmax/∑Qjmax)Qjref (10)
其中，Qjqref为第j个节点的第q台风电机组的无功功率指令值，Qjqmax为该台风电机组无功功率极限，∑Qjmax表示第j个节点连接的所有参与无功调节的风电机组无功极限之和，Qjref第j个节点的风电机组总的无功指令值。
进一步的，上述实施例分散式风电的无功电压控制方法中，步骤S430可用以下步骤实现，包括：
步骤S710，当风电机组获得的无功指令值在定子侧无功极限范围内时，则向定子侧分配无功指令值；
步骤S720，当风电机组获得的无功指令值超过定子侧无功极限范围时，则按照无功极限范围向定子侧分配无功指令值，并将超过无功极限范围的无功指令值分配至网侧变流器。
具体地，无功功率指令可以在DFIG(Double-Fed Induction Generator，双馈异步风力发电机)定子侧、网侧变流器之间进一步分配。其中，双馈风电机组定子无功功率输出实际是通过控制转子侧转差功率来实现的，所以从尽量减小控制系统需要处理的功率出发，在分配无功功率的时候优先考虑定子侧，即当风电机组无功功率指令值处于定子侧无功极限范围内时，只由定子侧向电网发送无功，当风电机组无功指令值超过定子无功极限，则超出的部分由网侧变流器产生。如Qjqsmax、Qjqgmax分别为第j个节点第q台风电机组定子侧、网侧变流器的无功功率极限，Qjqsref、Qjqgref分别为该台风电机组定子侧、网侧变流器分配得到的无功功率指令值。
进一步的，分散式风电的无功电压控制方法还包括：
步骤S150，按照风电机组内部分配的无功指令值变流控制无功源发出相应的无功功率，以调节电网电压。
这里，风电机组收到本机组无功指令值后通过变流控制发出无功功率，其中，直驱机组只需控制网侧变流器发出需要的无功功率，双馈机组需要根据定子侧与网侧变流器的无功指令值分配情况分别控制机侧、网侧变流器。
具体地，各台机组的各无功源根据接收到的无功功率指令进行控制，输出电网需要的无功功率进而达到调节电网电压的目的。
例如，在PSCAD仿真环境中建立如图5所示的7节点辐射型配电网模型，配电网额定电压为10kV，节点之间的阻抗均为1.12+j1.32Ω，节点负荷参数见表1，配电网节点3、节点4、节点6各接入一台、一台、两台双馈风电机组，双馈风电机组编号如图5所示，其中双馈风电机组参数见表2，调试仿真模型使其运行稳定并具有良好的动态特性。
表1配电网节点负荷参数
表2双馈风电机组参数
工况1：设3号、4号风电机组运行风速为10m/s，1、2号风电机组运行风速在5s时由9m/s阶跃到11m/s
风速变化使得1、2号风电机组有功出力增加，进而导致节点6、节点5电压超越上限(1.07pu)，控制目标选择层通过数据采集与计算得到节点6电压偏差最大，以此为电压控制节点。将该电压控制节点的电压偏差量经过PI控制器及限幅环节得到无功功率指令值，分配层将无功功率指令值按照灵敏度大小进行节点之间的分配，即节点6的灵敏度最大，节点4、3的灵敏度次之。另外节点6包括两台风电机组，两者之间无功功率按无功剩余容量进行分配，即此处进行均分。本实施例均采用双馈风电机组，即机组内部定子优先分配无功功率指令值。
将本发明实施例提供的控制方法与采用仅考虑并网点电压的控制方法进行仿真验证，验证方法的有效性及优越性。图6为对于实施例工况1下采用本发明实施例提供的分散式风电的无功电压控制方法时电网各节点电压变化情况图，即采用本发明实施例提供的控制方法进行控制时节点电压变化情况，图7为对于实施例工况1下采用仅考虑并网点电压的分散式风电的无功电压控制方法时电网各节点电压变化情况图，表示采用仅考虑并网点电压的控制策略时各节点电压变化情况。
工况2：设四台风电机组运行风速均为8m/s，5s时配电网节点5处负荷由0.45+j0.09MVA增加到1.65+j0.21MVA。
由于负荷的变化，节点4、5、6电压超越下限(0.93pu)，控制目标选择层通过数据采集与计算得到节点5电压偏差量最大，以此为电压控制节点。将该电压控制节点的电压偏差量经过PI控制器及限幅环节得到无功功率指令值，分配层将无功功率指令值按照灵敏度大小进行节点之间的分配，即节点4、6的灵敏度最大，节点3的灵敏度次之。另外节点6包括两台风电机组，两者之间无功功率按无功剩余容量进行分配，即此处进行均分。本算例均采用双馈风电机组，即机组内部定子优先分配无功功率指令值。
将本发明实施例提供的控制方法与采用仅考虑并网点电压的控制方法进行仿真验证，验证方法的有效性及优越性。图8为对于实施例工况2下采用本发明实施例提供的分散式风电的无功电压控制方法时电网各节点电压情况图，即采用本发明所述控制方法进行控制时节点电压变化情况，图9为对于实施例工况2下采用仅考虑并网点电压的分散式风电的无功电压控制方法时电网各节点电压变化情况图，表示采用仅考虑并网点电压的控制策略时各节点电压变化情况。
综上所述，可以将本发明归纳为以下步骤：
1)通过数据采集和计算得到配电网电压偏差最严重的节点作为控制节点；
2)以控制节点的电压偏差进行无功功率整定，得到无功功率整定值；
3)将无功功率整定值进行分配，其中包括不同节点之间、同一节点不同风电机组之间、风电机组内部(双馈机组)三个层次的分配；
4)各台风电机组的各无功源收到无功功率指令后，输出指定无功功率参与调节电网电压。
本发明实施例提供的分散式风电的无功电压控制方法考虑分散式风电的接入特点，统筹分散式风电机组之间的协调控制，进而实现分散式风电的无功电压控制。
实施例二：
图10为本发明实施例二提供的分散式风电的无功电压控制系统结构示意图。
参照图10，本发明实施例还提供了分散式风电的无功电压控制系统，包括：
采集层10，用于采集电网数据和风电机组数据；
目标确定层20，用于根据电网数据和风电机组数据确定电压控制节点；
整定层30，用于根据电压控制节点的电压计算电压控制节点的无功指令值；
分配层40，用于将无功指令值按照分配原则分配到风电机组内部。
进一步的，还包括控制层50，用于按照风电机组内部分配的无功指令值变流控制无功源发出相应的无功功率，以调节电网电压。
具体地，上述功能层为PSCAD软件搭建的仿真模型虚拟的功能层；
进一步的，目标确定层20还用于根据电网数据与风电机组数据计算出各个节点的电压；将各个节点的电压与初始电压分别进行比较，得到各个节点的电压偏差值；从各个节点的电压偏差值中选取最大的电压偏差值；将最大的电压偏差值对应的节点作为电压控制节点。
进一步的，整定层30还用于将电压控制节点的电压与参考电压进行比较，得到电压偏差量；当电压偏差量在预设电压死区内，则保留上一时刻的无功指令值；当电压偏差量超过预设电压死区，则将电压偏差量输入比例积分控制器进行处理，得到无功指令值。
进一步的，分配层40还用于将无功指令值分配到各个节点；将各个节点获得的无功指令值分配到各个风电机组；将各个风电机组获得的无功指令值分配到风电机组内部。
进一步的，分配层40还用于按照灵敏度权重将无功指令值分配到各个无风电机组接入的节点；校验各个有风电机组接入的节点的无功功率调节余量；当无功功率调节余量不小于无功指令值时，则按照灵敏度权重将无功指令值分配到有风电机组接入的节点；当无功功率调节余量小于无功指令值时，则按照有风电机组接入的节点的最大无功容量来分配无功指令值。
进一步的，分配层40还用于按照节点中各个风电机组的无功容量的比例来分配无功指令值。
进一步的，分配层40还用于当风电机组获得的无功指令值在定子侧无功极限范围内时，则向定子侧分配无功指令值；当风电机组获得的无功指令值超过定子侧无功极限范围时，则按照无功极限范围向定子侧分配无功指令值，并将超过无功极限范围的无功指令值分配至网侧变流器。
进一步的，所述系统还用于按照风电机组内部分配的无功指令值变流控制无功源发出相应的无功功率，以调节电网电压。
本发明实施例提供的分散式风电的无功电压控制系统，与上述实施例提供的分散式风电的无功电压控制方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本发明实施例所提供的分散式风电的无功电压控制方法以及系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read－Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的分散式风电的无功电压控制方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的分散式风电的无功电压控制方法的步骤。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种分散式风电的无功电压控制方法，其特征在于，包括：
采集电网数据和风电机组数据；
根据所述电网数据和所述风电机组数据确定电压控制节点；
根据所述电压控制节点的电压计算所述电压控制节点的无功指令值；
将所述无功指令值按照分配原则分配到风电机组内部。
2.根据权利要求1所述的分散式风电的无功电压控制方法，其特征在于，所述根据所述电网数据和所述风电机组数据确定电压控制节点包括：
根据所述电网数据与所述风电机组数据计算出各个节点的电压；
将各个所述节点的电压与初始电压分别进行比较，得到各个所述节点的电压偏差值；
从各个所述节点的所述电压偏差值中选取最大的电压偏差值；
将所述最大的电压偏差值对应的节点作为所述电压控制节点。
3.根据权利要求1所述的分散式风电的无功电压控制方法，其特征在于，所述根据所述电压控制节点的电压计算所述电压控制节点的无功指令值包括：
将所述电压控制节点的电压与参考电压进行比较，得到电压偏差量；
当所述电压偏差量在预设电压死区内，则保留上一时刻的所述无功指令值；
当所述电压偏差量超过所述预设电压死区，则将所述电压偏差量输入比例积分控制器进行处理，得到所述无功指令值。
4.根据权利要求1所述的分散式风电的无功电压控制方法，其特征在于，所述将所述无功指令值按照分配原则进行分配到风电机组内部包括；
将所述无功指令值分配到各个所述节点；
将各个所述节点获得的所述无功指令值分配到各个风电机组；
将各个所述风电机组获得的所述无功指令值分配到所述风电机组内部。
5.根据权利要求4所述的分散式风电的无功电压控制方法，其特征在于，所述节点包括有风电机组接入的节点和无风电机组接入的节点，所述将所述无功指令值分配到各个所述节点包括：
按照灵敏度权重将所述无功指令值分配到各个所述无风电机组接入的节点；
校验各个所述有风电机组接入的节点的无功功率调节余量；
当所述无功功率调节余量不小于所述无功指令值时，则按照所述灵敏度权重将所述无功指令值分配到所述有风电机组接入的节点；
当所述无功功率调节余量小于所述无功指令值时，则按照所述有风电机组接入的节点的最大无功容量来分配所述无功指令值。
6.根据权利要求4所述的分散式风电的无功电压控制方法，其特征在于，所述将各个所述节点获得的所述无功指令值分配到各个风电机组包括：
按照所述节点中各个所述风电机组的无功容量的比例来分配所述无功指令值。
7.根据权利要求4所述的分散式风电的无功电压控制方法，其特征在于，所述将各个所述风电机组获得的所述无功指令值分配到所述风电机组内部包括：
当所述风电机组获得的所述无功指令值在定子侧无功极限范围内时，则向所述定子侧分配所述无功指令值；
当所述风电机组获得的所述无功指令值超过定子侧无功极限范围时，则按照所述无功极限范围向所述定子侧分配所述无功指令值，并将超过所述无功极限范围的所述无功指令值分配至网侧变流器。
8.根据权利要求1所述的分散式风电的无功电压控制方法，其特征在于，还包括：
按照所述风电机组内部分配的所述无功指令值变流控制无功源发出相应的无功功率，以调节电网电压。
9.一种分散式风电的无功电压控制系统，其特征在于，包括：
采集层，用于采集电网数据和风电机组数据；
目标确定层，用于根据所述电网数据和所述风电机组数据确定电压控制节点；
整定层，用于根据所述电压控制节点的电压计算所述电压控制节点的无功指令值；
分配层，用于将所述无功指令值按照分配原则分配到风电机组内部。
10.根据权利要求9所述的分散式风电的无功电压控制系统，其特征在于，还包括控制层，用于按照所述风电机组内部分配的所述无功指令值变流控制无功源发出相应的无功功率，以调节电网电压。
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