CN116345586A - 无功控制系统、方法以及风电场无功控制系统 - Google Patents

无功控制系统、方法以及风电场无功控制系统 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种无功控制系统、方法以及风电场无功控制系统，该系统包括：数据获取装置，用于获取控制点的目标电气量的测量数据和受控设备的电气量的测量数据；控制点包括并网点、变压器的低压侧母线或变压器的高压侧母线上的节点中的一个，目标电气量包括电压、无功功率和功率因数中的一个；控制装置，用于获取控制指令，并根据控制指令得到控制点的目标电气量的目标数据，根据受控设备的电气量的测量数据确定控制点的目标电气量的推算数据；还用于当控制点的目标电气量的测量数据异常时，比对目标数据和推算数据的偏差，根据偏差得到目标指令，并根据目标指令控制受控设备的无功功率；用以提高控制的稳定性。

Description

无功控制系统、方法以及风电场无功控制系统
技术领域
本发明涉及控制技术领域，特别是涉及一种无功控制系统、方法以及风电场无功控制系统。
背景技术
电压是衡量电能质量的重要指标，使得用户处的电压接近额定值是电力系统运行调整的一项任务。无功功率不足或无功功率分配不合理，是造成电压质量下降的主要原因。在进行电压调整时，需要对无功功率的补偿与分布进行调整，实现无功控制。
目前，为了降低控制的偏差，无功控制通常采用闭环控制的方式。无功控制的具体过程为：无功控制系统接收调度指令，并根据调度指令对场站内的受控设备进行无功控制，实现对于无功功率的补偿与分布的调整。
为了降低控制的偏差，无功控制通常采用闭环控制，也即，获得控制点的目标电气量的测量数据，并比对控制点的目标电气量的测量数据，以及由调度指令得到的控制点的目标电气量的目标数据，得到控制点的目标电气量的偏差；根据上述偏差得到目标指令，并将目标指令分发至各受控设备，用以对受控设备的无功功率进行控制。因此，目前无功控制对控制点的目标电气量的测量数据的依赖程度高。
当控制点的目标电气量的测量数据异常时，例如，由于通讯终端导致测量数据难以获得时，或者数据测量过程异常时，无功控制难以完成。因此，采用目前的方式进行无功控制，控制的稳定性较低。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种无功控制系统、方法以及风电场无功控制系统，用以提高控制的稳定性。
第一方面，本申请提供一种无功控制系统，其特征在于，所述系统包括：
数据获取装置，用于获取控制点的目标电气量的测量数据和受控设备的电气量的测量数据，并发送所述控制点的目标电气量的测量数据和所述受控设备的电气量的测量数据至控制装置；其中，所述控制点包括并网点、变压器的低压侧母线或变压器的高压侧母线上的节点中的一个；变压器指例如风电场中升压站的主变压器；所述目标电气量包括电压、无功功率和功率因数中的一个；
控制装置，用于获取控制指令，并根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据；还用于当所述控制点的所述目标电气量的测量数据异常时，比对所述目标数据和所述推算数据的偏差，也即控制点的目标电气量的偏差，根据所述偏差得到目标指令，并根据所述目标指令控制所述受控设备的无功功率。
在一些可能的实现方式中，所述控制装置具体用于：
当所述控制点的所述目标电气量的测量数据异常时，根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据。
在一些可能的实现方式中，所述控制装置还用于：
当所述控制点的所述目标电气量的测量数据恢复正常时，比对所述目标数据和所述控制点的所述目标电气量的测量数据，得到所述控制点的目标电气量的第二偏差，并根据所述第二偏差得到用于控制所述受控设备的电气量的目标指令。
在一些可能的实现方式中，所述控制装置具体用于：
当所述控制点的所述目标电气量的测量数据正常时，根据所述控制点的目标电气量的测量数据修正所述控制点的目标电气量的推算数据。
在一些可能的实现方式中，所述控制装置具体用于：
基于风电场的阻抗矩阵或导纳矩阵，和所述受控设备的电气量的测量数据，进行潮流计算，得到所述控制点的目标电气量的推算数据；其中，n为风电场中的节点，阻抗矩阵Z为n*n的矩阵，在阻抗矩阵中，元素Zii为节点i的自阻抗，Zij为节点i和节点j之间的互阻抗；导纳矩阵Y为n*n的矩阵，在导纳矩阵中，元素Yii为节点i的自导纳，Yij为节点i和节点j之间的互导纳，n＝1,2,3,…,i＝1,2,…n,j＝1,2,…n。
在一些可能的实现方式中，所述受控设备包括以下中的至少一种：
风电场中的发电单元或无功补偿设备。
第二方面，本申请提供一种无功控制方法，所述方法应用于包括受控设备的风电场中，所述方法包括：
获取控制指令、所述控制点的目标电气量的测量数据，以及所述受控设备的电气量的测量数据；
根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据；
当所述控制点的目标电气量的测量数据异常时，比对所述目标数据和所述推算数据，得到所述控制点的目标电气量的偏差，并根据所述偏差得到目标指令；其中，所述受控设备用于根据所述目标指令调整输出的无功功率。
在一些可能的实现方式中，所述根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据，包括：
当所述控制点的目标电气量的测量数据异常时，根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据。
在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：
当所述控制点的所述目标电气量的测量数据恢复正常时，比对所述目标数据和所述控制点的所述目标电气量的测量数据，得到所述控制点的目标电气量的第二偏差，并根据所述第二偏差得到用于控制所述受控设备的电气量的目标指令。
在一些可能的实现方式中，所述根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据，包括：
基于所述受控设备的电气量的测量数据，进行潮流计算，得到所述控制点的目标电气量的推算数据。
在一些可能的实现方式中，所述基于所述受控设备的电气量的测量数据，进行潮流计算，得到所述控制点的目标电气量的推算数据，包括：
基于风电场的阻抗矩阵或导纳矩阵，和所述受控设备的电气量的测量数据，进行潮流计算，得到所述控制点的目标电气量的推算数据；其中，n为风电场中的节点，阻抗矩阵Z为n*n的矩阵，在阻抗矩阵中，元素Zii为节点i的自阻抗，Zij为节点i和节点j之间的互阻抗；导纳矩阵Y为n*n的矩阵，在导纳矩阵中，元素Yii为节点i的自导纳，Yij为节点i和节点j之间的互导纳，n＝1,2,3,…,i＝1,2,…n,j＝1,2,…n。
第三方面，本申请提供一种风电场无功控制系统，其特征在于，所述风电场无功控制系统包括受控设备和如上述任一所述的无功控制系统。
采用本申请实施例的方式，能够在控制点的目标电气量的测量数据异常时完成无功控制，通过降低对控制点的目标电气量的测量数据的依赖程度，提高无功控制的稳定性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的无功控制系统的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的无功控制方法的流程图。
具体实施方式
目前，采用闭环控制实现无功控制时，由于控制的实现对控制点的目标电气量的测量数据的依赖程度高，当控制点的目标电气量的测量数据异常时，无功控制难以完成。因此，采用目前的方式进行无功控制，控制的稳定性较低。
基于此，在申请人提供的本申请的实施例中，当控制点的目标电气量的测量数据异常时，根据采集到的受控设备的电气量的测量数据，得到控制点的目标电气量的推算数据，并且，以控制点的目标电气量的推算数据代替控制点的目标电气量的测量数据，得到最终的控制指令，以控制受控设备，从而实现无功控制。
采用本申请实施例的方式，能够在控制点的目标电气量的测量数据异常时完成无功控制，通过降低对控制点的目标电气量的测量数据的依赖程度，提高无功控制的稳定性。
为了便于理解本申请实施例提供的技术方案，首先对本申请实施例中的术语进行介绍。
新能源场站：集中接入电力系统的风电场/光伏电场的并网点以下的所有设备，包括变压器、母线、线路、储能、风电机组/光伏发电系统、无功调节设备及辅助设备等。
无功功率(reactive power)：根据电磁感应原理工作的用电设备，例如配电变压器、电动机等，需要依靠建立交变磁场进行能量的转换和传递，为建立交变磁场和感应磁通量而需要的电功率称为无功功率。
在具有电抗的交流电路中，电场或磁场在一周期的一部分时间从电源吸收能量，另一部分的时间则释放能量，从而在整个周期内平均功率是零，能量在电源和包括电抗元件(电容和电感)之间不断交换。
在电网中，由电源供给负载的电功率分为有功功率和无功功率。有功功率用于为用电设备提供正常运行所需的电功率，将电能转换为机械能、光能和热能等形式的能量；无功功率用于电路内的电场和磁场，用于建立和维持磁场。
功率因数(power Factor)：交流电路有功功率对视在功率的比值，是电力系统的一个技术参数，用于衡量电气设备效率高低。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。
无功补偿，也即无功功率补偿(Reactive power compensation)：从发电机和高压输电线供给的无功功率，通常满足不了负荷的需要。因此，通常在电网中设置无功补偿装置，用以补充无功功率，以使用户处的电压接近额定值。
无功补偿通常采用低压个别补偿、低压集中补偿或高压集中补偿的方式。
无功补偿在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器以及输送线路的损耗，能够提高供电效率，改善供电环境。无功功率补偿装置在电力供电系统中具有较为重要的作用。
无功补偿装置(Reactive Power Compensation Device)：通过无功补偿以改善电能质量。包括开关投切固定电容、静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)和静止无功发生器(SVG)等。
静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)：由电容器及各种电抗元件构成与系统并联并向系统供应或从系统吸收无功功率的装置。
静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)：通常并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功功率。
并网点，对于有升压站的分布式电源，并网点为分布式电源升压站高压侧母线或节点；对于无升压站的分布式电源，并网点为分布式电源的输出汇总点。
无功电压控制系统(Automatic Voltage Control,AVC)：自动无功电压控制，或自动电压无功控制系统。采集电网中多个节点的电气量数据、各开关的状态数据等并进行分析，调整电网中无功源的参数，例如各种无功控制设备，用以优化电网运行。
潮流(power flow)：电力系统中电压(各节点)、功率(有功、无功)(各支路)的稳态分布。
潮流计算：电力系统分析中的一种基本计算。根据给定的运行参数确定系统的运行状态，例如，给定电力系统中一些参数、已知值和未知值中假设的初始值，通过重复迭代，最终得到电力系统的潮流分布。
为了便于理解本申请实施例提供的技术方案，下面结合附图对本申请实施例提供的无功控制系统、控制方法以及电力系统进行说明。
虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性贡献前提下所获得的其他实施例，都属于本申请的保护范围。
在本申请的权利要求书和说明书以及说明书附图中，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，目的在于覆盖不排他的包含。
本申请提供了一种无功控制系统。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的无功控制系统的结构示意图。
如图1所示，本申请实施例中的无功控制系统100包括数据获取置101和控制装置102。
数据获取装置101，用于获取控制点的目标电气量的测量数据，以及受控设备的电气量的测量数据；所述控制点包括并网点、变压器的低压侧母线或变压器的高压侧母线上的节点中的一个。
上述控制点的目标电气量的测量数据，是通过对该控制点进行采集直接得到的，或者，是计算通过对该控制点进行采集得到的数据所得到的。
一个节点的测量数据，并非是通过其他的节点的数据间接得到的。
例如，测量得到第一节点的电流数据和电压数据，上述电流数据和电压数据即为第一节点的测量数据；通过上述电流数据和/或电压数据计算得到第一节点的电压数据也为第一节点的测量数据。
例如，测量得到第二节点的电流数据和电压数据，通过第二节点的电流数据和电压数据，以及第二节点和第三节点的连接关系，推算得到第三节点的电流数据，则第二节点的电流数据和电压数据是第二节点的测量数据，第三节点的电流数据不是第一节点的测量数据。
对于受控设备的电气量的测量数据的说明，和上述对控制点的目标电气量的测量数据说明类似，这里不再赘述。
电气量可以包括一个或多个，例如包括电压、功率等。
目标电气量包括电压、无功功率和功率因数中的一个。
可以理解地是，上述受控设备可以包括一个或多个设备。
数据获取装置101，还用于发送上述控制点的目标电气量的测量数据和受控设备的电气量的测量数据至所述控制装置102。
控制装置102，用于获取控制指令、由上述数据获取装置获取的上述控制点的目标电气量的测量数据、受控设备的电气量的测量数据。
上述控制指令用于指示控制点的目标电气量的目标数据。
控制装置102，还用于根据上述控制指令得到上述控制点的目标电气量的目标数据。
控制装置102，还用于根据上述受控设备的电气量的测量数据确定上述控制点的目标电气量的推算数据。
上述推算数据为上述控制点的数据，由于并非是通过直接测量/采集，或者根据上述控制点的其他数据得到的，因此，对于上述控制点来说，根据上述受控设备的电气量的测量数据得到的，是推算出来的数据。
控制装置102，还用于当上述控制点的目标电气量的测量数据异常时，比对上述目标数据和上述控制点的目标电气量的推算数据，得到上述控制点的目标电气量的偏差，根据上述偏差得到目标指令，并根据所述目标指令控制所述受控设备的无功功率。
受控设备用于根据上述目标指令调整输出的无功功率。
也即，受控设备能够执行上述目标指令，使得受控设备的无功功率进行调整。
目前，为了实现无功控制，通常将上述目标数据和上述控制点的目标电气量的测量数据进行比对，得到数据的差值。也就是说，在本实施例中，当控制点的目标电气量的测量数据异常时，用控制点的目标电气量的推算数据代替控制点的目标电气量的测量数据，以得到控制受控设备的目标指令。
采用本申请的方式，当控制点的目标电气量的测量数据异常时，根据获取到的受控设备的电气量的测量数据，得到上述控制点的目标电气量的推算数据，并以该控制点的目标电气量的推算数据代替该控制点的目标电气量的测量数据，得到最终的控制指令，以控制受控设备的无功功率，从而实现无功控制。采用本申请的方式，能够在控制点的电气量的目标测量数据异常时完成无功控制，通过降低对控制点的目标电气量的测量数据的依赖程度，提高无功控制的稳定性。
下面结合具体实现进行说明。
本申请还提供了另一种无功控制系统，应用于风电场的无功控制。
本申请实施例中的无功控制系统包括数据获取装置、控制装置、告警装置、前置端人机交互控制平台、数据管理平台、灵敏度分析装置，以及运行分析与评价装置。
其中，控制装置包括：数据传输单元、控制点监测单元、数据推算单元、控制单元，以及数据修正单元。
在本实施例中，控制指令为用于对场站进行调度的调度指令；控制点为并网点。
相比于并网点来说，控制点的位置可以更加灵活。上述控制点包括并网点、变压器的低压侧母线或变压器的高压侧母线上的节点。变压器为升压站的主变压器。
上述数据获取装置，用于获取并网点的目标电气量的测量数据，以及受控设备的电气量的测量数据。
在一些可能的实现方式中，上述受控设备可以包括：一个或多个发电单元，和/或，一个或多个无功补偿设备。
在一些可能的实现方式中，受控设备可以连接在变压器的低压侧母线上，变压器为升压站的主变压器。
无功补偿设备可以包括：集中式无功补偿设备、投切式无功补偿设备等。
集中式无功补偿设备可以包括SVC和SVG等；投切式无功补偿设备可以包括切式电容器和投切式电抗器等。
受控设备可以包括一个或多个设备。对于受控设备的数量和种类，本实施例对此不做限制。
受控设备能够根据相应的指令调整无功功率。
在一些可能实现方式中，上述电气量，也即并网点的电气量和受控设备的电气量，可以包括：电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等。
在一些可能的情况中，上述电气量还可以包括其他类型。
例如，当受控设备为投切式无功补偿设备时，受控设备的电气量的测量数据，不仅可以包括上述的类型(电压、电流等)，还可以包括投切式无功补偿设备的投入状态。
目标电气量通常为上述电气量中的一种。例如，目标电气量为电压。
在一些可能实现方式中，可以对受控设备的多个电气量的测量数据进行获取，例如，对控制点的电流和电压进行获取。
此时，上述数据获取装置具体用于：获取来自多路信号通道的受控设备的电气量的测量数据，多路信号通道对应于不同的电气量。
在一些可能实现方式中，数据获取装置还可以具体用于：获取来自多路信号通道的受控设备的电气量的测量数据，多路信号通道对应于相同的电气量。
获取来自多路信号通道的测量数据，能够降低偶然出现的错误情况，从而提高电气量的测量数据的准确性，提高控制的准确性。
在一些可能实现方式中，可以根据并网点的电气量的测量数据，得到并网点的目标电气量的测量数据。上述并网点的电气量可以为一个或多个，上述并网点的电气量和上述并网点的目标电气量相同或不相同。
上述数据获取装置，还用于将获取到的并网点的目标电气量的测量数据和受控设备的电气量的测量数据发送至控制装置。
控制装置包括：数据传输单元、控制点监测单元、数据推算单元、控制单元，以及数据修正单元。
数据传输单元，用于获取控制指令。
上述控制指令用于指示并网点的目标电气量的目标数据，根据该控制指令可以得到并网点的目标电气量的目标数据。
在一种可能的实现方式中，上述控制指令，可以是场站接收到的调度指令，或者是由场站上位机发出的场站的本地指令。
数据传输单元，还用于获取上述数据获取装置获取到的并网点的目标电气量的测量数据和受控设备的电气量的测量数据，以及，还用于当控制点监测单元确定并网点的目标电气量的测量数据异常时，发送异常指令至告警装置。
控制点监测单元，用于确定并网点的目标电气量的测量数据是否异常。
在正常情况下，并网点的目标电气量的测量数据通常是实时变化的。基于此，可以确定并网点的目标电气量的测量数据是否异常。
具体地，对并网点的目标电气量的测量数据进行实时监测，确定并网点的目标电气量的测量数据是否异常。
例如，当并网点的目标电气量的测量数据恒定不变时，具体可以是在预设时间段内保持恒定时，或者，当并网点的电气量和预存的正常数据之间的差异大于阈值时，确定并网点的目标电气量的测量数据异常。
类似于以上的说明，控制点监测单元还用于确定并网点的目标电气量的测量数据是否从异常恢复正常。
对应于上述的说明，例如，当并网点的目标电气量的测量数据从恒定不变恢复到实时变化时，或者，当并网点的目标电气量的测量数据和预存的正常数据之间的差异，由大于阈值恢复到等于或小于阈值时，确定并网点的目标电气量的测量数据从异常恢复正常。
在一些可能的情况中，确定并网点的目标电气量的测量数据是否异常/是否恢复正常，除了以上本实施例提供的方式，还可以通过其他的方式实现。
在一些可能的情况中，还可以通过确定并网点的电气量的测量数据是否异常/是否恢复正常，确定并网点的目标电气量的测量数据是否异常/是否恢复正常，上述并网点的电气量可以为一个或多个，上述并网点的电气量和并网点的目标电气量可以相同也可以不同。
数据推算单元，用于基于受控设备的电气量的测量数据，进行潮流计算，得到并网点的目标电气量的推算数据。
具体地，基于风电场的阻抗矩阵或导纳矩阵，和所述受控设备的电气量的测量数据，进行潮流计算，得到所述控制点的目标电气量的推算数据。
其中，n为风电场中的节点，阻抗矩阵Z为n*n的矩阵，在阻抗矩阵中，元素Zii为节点i的自阻抗，Zij为节点i和节点j之间的互阻抗；导纳矩阵Y为n*n的矩阵，在导纳矩阵中，元素Yii为节点i的自导纳，Yij为节点i和节点j之间的互导纳，n＝1,2,3,…,i＝1,2,…n,j＝1,2,…n。
节点i的自阻抗Zii，指的是从节点i向整个场站网络看进去的对地总阻抗，在数值上等于当节点i注入单位电流，其他节点开路时节点i的电压；
节点i和节点j之间的互阻抗Zij，指的是将节点i作为一端，节点j作为另一端，从这两个断电看进去的等值阻抗，在数值上等于当节点i注入单位电流，其他节点开路时节点j的电压。
风电场的阻抗矩阵或导纳矩阵包括发电场中各节点的阻抗/导纳信息。
可以理解地是，上述并网点的目标电气量的推算数据是通过推算得到的，并非是并网点的目标电气量的测量数据。
由于阻抗/导纳会受到环境的影响，因此，在一些可能的实现方式中，可以对场站的阻抗/导纳信息进行修正，用以提高并网点的目标电气量的推算数据的准确性，从而提高无功控制的准确性。
控制单元，用于根据上述控制指令得到并网点的目标电气量的目标数据。上述控制指令是由上述数据传输单元获取的。
控制单元，还用于当并网点的目标电气量的测量数据异常时，具体是当控制点监测单元确定并网点的目标电气量的测量数据异常时，比对并网点的目标电气量的推算数据和上述目标数据，得到并网点的目标电气量的偏差，以及，用于根据并网点的目标电气量的偏差得到目标指令，并根据所述目标指令控制所述受控设备的无功功率。
受控设备用于根据所述目标指令调整输出的无功功率。
也就是说，当并网点的目标电气量的测量数据异常时，用并网点的目标电气量的推算数据代替并网点的目标电气量的测量数据，以得到控制受控设备的无功功率的目标指令。
在比对并网点的目标电气量的推算数据和并网点的目标电气量的目标数据时，推算数据和目标数据对应的电气量是相同的。
受控设备可以是一个或多个设备，因此，当受控设备是多个设备时，目标指令分发至受控设备中的各个设备，用于控制上述各个设备的电气量。
这里以无功控制的电压控制模式、无功功率控制模式和功率因数控制模式这三种模式为例进行说明。
可以理解地是，本实施例还可以用于其他的模式，具体用于何种模式本实施例对此不做限定。
第一、电压控制模式
上述并网点的目标电气量为的电压。
数据传输单元获取到的上述控制指令用于指示并网点的电压的目标数据。
数据推算单元得到的并网点的目标电气量的推算数据为并网点的电压的推算数据。
控制单元根据控制指令得到并网点的电压的目标数据，并且，当并网点的目标电气量的测量数据异常时，比对并网点的电压的推算数据和上并网点的电压的目标数据，得到并网点的电压的偏差，以及，用于根据并网点的电压的偏差得到目标指令，该目标指令用于控制受控设备的无功功率。
第二、无功功率控制模式
上述并网点的目标电气量为无功功率。
数据传输单元获取到的上述控制指令用于指示并网点的无功功率的目标数据。
数据推算单元得到的并网点的目标电气量的推算数据为并网点的无功功率的推算数据。
控制单元根据该无功功率指令得到并网点的无功功率的目标数据，并且，当并网点的目标电气量的测量数据异常时，比对并网点的无功功率的推算数据和上并网点的无功功率的目标数据，得到并网点的无功功率的偏差，以及，用于根据并网点的无功功率的偏差得到目标指令，该目标指令用于控制受控设备的无功功率。
第三、功率因数控制模式
上述并网点的目标电气量为功率因数。
数据传输单元获取到的上述控制指令用于指示并网点的功率因数的目标数据。
数据推算单元得到的并网点的目标电气量的推算数据为并网点的功率因数的推算数据。
控制单元根据该功率因数指令得到并网点的功率因数的目标数据，并且，当并网点的目标电气量的测量数据异常时，比对并网点的功率因数的推算数据和上并网点的功率因数的目标数据，得到并网点的功率因数的偏差，以及，用于根据并网点的功率因数的偏差得到目标指令，该目标指令用于控制受控设备的无功功率。
在一些可能的情况中，控制装置还可以用于实现在其他约束条件下的控制，例如各节点的电气量的安全的上下限；和/或，控制装置还可以用于进一步地无功优化。
数据修正单元，用于当并网点的目标电气量的测量数据正常时，比对并网点的目标电气量的测量数据和并网点的目标电气量的推算数据，以及用于根据比对结果修正并网点的目标电气量的推算数据。
当并网点的目标电气量的测量数据正常时，由于利用测量数据修正推算数据，能够提高推算数据的准确性，从而提高控制的准确性。
具体地，修正推算数据可以通过以下方式实现：直接以测量数据修正推算数据；通过得到修正推算数据的推算过程/推算模型，对推算数据进行修正；其他的修正方式。
上述方式是利用并网点的目标电气量的测量数据实现对推算数据的修正，可以属于在线的方式。
在一种可能的实现方式中，还可以通过离线的方式实现对推算数据的修正。例如，通过预设的仿真模型得到仿真数据，并利用仿真数据对上述推算数据进行修正；或者，利用预存的标定数据，对推算数据进行修正。
告警装置，用于接收控制装置发送的异常指令，并且用于在接收到上述异常指令时，生成告警信息。
在一些可能的实现方式中，告警装置还用于将生成的告警信息发送至上位机。
例如，上述告警信息在上位机上可以以文字、图像或声音的形式呈现给运维人员。当运维人员看到显示的告警信息，或者听到告警信息时，能够及时进行故障排查。
根据以上的说明，在运维人员进行故障排查期间，无功控制系统能够正常实现控制功能，能够提高控制的稳定性，进一步地，还能够提高电力系统的运行安全。
在一些可能的实现方式中，本实施例中的无功控制系统还可以包括：用于实现人机交互的前置端人机交互控制平台、用于管理控制过程中的数据的数据管理平台、用于分析受控设备对于控制指令的响应灵敏度的灵敏度分析装置，以及用于对部分/整体的控制过程进行分析和评价的运行分析与评价装置。
本申请实施例还提供了一种无功控制方法。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的无功控制方法的流程图。
所述方法应用于风电场中。
如图2所示，本申请实施例中的无功控制方法包括S201-S203.
S201、获取控制指令、所述控制点的目标电气量的测量数据，以及所述受控设备的电气量的测量数据；
S202、根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据；
S203、当所述控制点的所述目标电气量的测量数据异常时，比对所述目标数据和所述推算数据的偏差，根据所述偏差得到目标指令，并根据所述目标指令控制所述受控设备的无功功率。
在一种可能的实现方式中，当所述控制点的目标电气量的测量数据异常时，根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据。
上述无功控制方法中的步骤，以及步骤之间的关系，能够达到和以上实施例中的无功控制系统相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本申请实施例还提供了一种风电场无功控制系统，所述风电场无功控制系统包括受控设备，以及如上述任一项所述的无功控制系统。
上述风电场无功控制系统所包括的各个部分，能够达到和以上实施例中的无功控制系统相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
在本申请的实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行上述无功控制方法，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种无功控制系统，其特征在于，所述系统包括：
数据获取装置，用于获取控制点的目标电气量的测量数据并发送所述控制点的目标电气量的测量数据至控制装置；其中，所述控制点包括并网点、变压器的低压侧母线或变压器的高压侧母线上的节点中的一个，所述目标电气量包括电压、无功功率和功率因数中的一个；
控制装置，用于获取控制指令，并根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据；还用于当所述控制点的所述目标电气量的测量数据异常时，比对所述目标数据和所述推算数据的偏差，根据所述偏差得到目标指令，并根据所述目标指令控制所述受控设备的无功功率。
2.根据权利要求1所述的无功控制系统，其特征在于，所述控制装置具体用于：
当所述控制点的所述目标电气量的测量数据异常时，根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据。
3.根据权利要求1所述的无功控制系统，其特征在于，所述控制装置还用于：
当所述控制点的所述目标电气量的测量数据恢复正常时，比对所述目标数据和所述控制点的所述目标电气量的测量数据，得到所述控制点的目标电气量的第二偏差，并根据所述第二偏差得到用于控制所述受控设备的电气量的目标指令。
4.根据权利要求1所述的无功控制系统，其特征在于，所述控制装置具体用于：
当所述控制点的所述目标电气量的测量数据正常时，根据所述控制点的目标电气量的测量数据修正所述控制点的目标电气量的推算数据。
5.根据权利要求1所述的无功控制系统，其特征在于，所述控制装置具体用于：
基于风电场的阻抗矩阵或导纳矩阵，和所述受控设备的电气量的测量数据，进行潮流计算，得到所述控制点的目标电气量的推算数据；其中，n为风电场中的节点，阻抗矩阵Z为n*n的矩阵，在阻抗矩阵中，元素Zii为节点i的自阻抗，Zij为节点i和节点j之间的互阻抗；导纳矩阵Y为n*n的矩阵，在导纳矩阵中，元素Yii为节点i的自导纳，Yij为节点i和节点j之间的互导纳，n＝1,2,3,…,i＝1,2,…n,j＝1,2,…n。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的无功控制系统，其特征在于，所述受控设备包括以下中的至少一种：
风电场中的发电单元或无功补偿设备。
7.一种无功控制方法，其特征在于，所述方法应用于包括受控设备的风电场中，所述方法包括：
获取控制指令、所述控制点的目标电气量的测量数据，以及所述受控设备的电气量的测量数据；
根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据；
当所述控制点的目标电气量的测量数据异常时，比对所述目标数据和所述推算数据的偏差，根据所述偏差得到目标指令，并根据所述目标指令控制所述受控设备的无功功率。
8.根据权利要求7所述的无功控制方法，其特征在于，所述根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据，包括：
当所述控制点的目标电气量的测量数据异常时，根据所述控制指令得到所述控制点的目标电气量的目标数据，根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据。
9.根据权利要求7所述的无功控制方法，其特征在于，还包括：
当所述控制点的所述目标电气量的测量数据恢复正常时，比对所述目标数据和所述控制点的所述目标电气量的测量数据，得到所述控制点的目标电气量的第二偏差，并根据所述第二偏差得到用于控制所述受控设备的电气量的目标指令。
10.根据权利要求7所述的无功控制方法，其特征在于，所述根据所述受控设备的电气量的测量数据确定所述控制点的目标电气量的推算数据，包括：
基于所述受控设备的电气量的测量数据，进行潮流计算，得到所述控制点的目标电气量的推算数据。
11.根据权利要求10所述的无功控制方法，其特征在于，所述基于所述受控设备的电气量的测量数据，进行潮流计算，得到所述控制点的目标电气量的推算数据，包括：
基于风电场的阻抗矩阵或导纳矩阵，和所述受控设备的电气量的测量数据，进行潮流计算，得到所述控制点的目标电气量的推算数据；其中，n为风电场中的节点，阻抗矩阵Z为n*n的矩阵，在阻抗矩阵中，元素Zii为节点i的自阻抗，Zij为节点i和节点j之间的互阻抗；导纳矩阵Y为n*n的矩阵，在导纳矩阵中，元素Yii为节点i的自导纳，Yij为节点i和节点j之间的互导纳，n＝1,2,3,…,i＝1,2,…n,j＝1,2,…n。
12.一种风电场无功控制系统，其特征在于，所述风电场无功控制系统包括受控设备和如权利要求1-6任一项所述的无功控制系统。
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