(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211155338.5 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 苏州禾望电气有限公司 地址 215000 江苏省苏州市吴中经济开发 区吴淞江科技产业园淞葭路5 55号 (72)发明人 朱成中　周党生　张友琦　庄建广　 段群龙　李威　 (74)专利代理 机构 深圳市鼎泰正和知识产权代 理事务所(普通 合伙) 44555 专利代理师 缪太清 (51)Int.Cl. H02J 3/16(2006.01) H02J 3/50(2006.01) H02J 3/46(2006.01) H02J 3/28(2006.01)H02J 3/18(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种多源协调控制的风电场无功控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种多源协调控制的风电场 无功控制方法， 根据风电场并网点电压与发电端 电压计算得到风电场站的总阻抗， 再通过所述总 阻抗计算得到风电场站所需的总无功率功率,判 断储能设备所处的状态及判断风电场站需要的 总无功功率是否在所述SVG设备的总可 发无功功 率的上下限范围内， 并根据储能设备所处的状 态， 对所述储能设备、 SVG设备及风电机组群进行 协调控制发无功功率来满足风电场站的无功功 率需求： 该多源协调控制的风电场无功控制方法 利用SVG设备和储能设备能快速发出无功功率的 特性， 在无功协调控制中快速支撑电压， 缩短无 功调节时间， 灵活利用储能设备， 扩大风电场站 的可发无功容 量。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115549117 A 2022.12.30 CN 115549117 A 1.一种多源协调控制的风电场无功控制方法， 其特征在于， 构建风电场站控制系统， 所 述风电场站控制系统包括调 度系统、 自动电压控制系统、 风电机组数据采集与监测系统， 所 述风电机组数据采集与监测系统与SVG设备、 储能设备及风电机组群连接； 根据风电场并网 点电压与发电端电压计算得到风电场站的总阻抗， 再通过所述总阻抗计算得到风电场站所 需的总无功 率功率Qall,判断储能设备所 处的状态及判断风电场站需要的总无功功 率Qall是 否在所述SVG设备的总可发无功功 率的上下限范围内， 并根据储能设备所 处的状态， 对所述 储能设备、 SVG设备及风电机组群进行协调控制发无功功率来满足风电场站的无功功率需 求： 如果风电场站需要 的总无功功率Qall在所述SVG设备的总可发无功功率的上下限范围 内， 则只启用SVG 设备发无功 功率来满足风电场站的无功 功率需求； 如果风电场站需要 的总无功功率Qall不在所述SVG设备的总可发无功功率的上下 限范 围内， 则利用所述SVG设备和储能设备快速发出无功功 率来满足风电场站的无功功 率需求， 风电机组群随后动作发无功功率协调配合完成风电场站的无功功率需求； 或者风电机组群 动作发出 无功功率， 并与SVG 设备协调配合完成风电场站的无功 功率需求。 2.根据权利要求1所述的多源协调控制的风电场无功控制方法， 其特征在于， 所述 “判 断风电场站需要的总无功功 率Qall是否在所述SVG设备的总可发无功功 率的上下限范围内 ” 的上下限范围具体为： Qsmin≤Qall≤Qsmax 其中， Qsmin＝Qs1min+Qs2min+…+Qsnmin、 Qsmax＝Qs1max+Qs2max+…+Qsnmax， Qsmin为SVG设备总可发无功功率下限， Qsmax为SVG设备总可发无功功率上限， Qs1min为第一 台SVG设备的可发无功功率下限， Qs1max为第一台SVG设备的可发无功功率上限； Qs2min为第二 台SVG设备的可发无功功率下限， Qs2max为第二台SVG设备的可发无功功率上限； Qsnmin为第n 台SVG设备的可发无功下限， Qsnmax为第n台SVG设备的可发无功上限， n为风电场站配置的S VG 设备的数量。 3.根据权利要求2所述的多源协调控制的风电场无功控制方法， 其特征在于， 当所述储 能设备处于待机状态或者调频状态， 且风电场站需要的总无功功率Qall在所述SVG设备的总 可发无功功率的上下限范围内， 则只启用SVG设备发无功功率来满足风电场站的无功功率 需求： 对要求SVG 设备发的无功 功率进行平均分配， 其分配策略为： 其中， Qs1为要求第一台SVG设备发出的无功功率， Qs2为要求第二台SVG设备发出的无功 功率， Qsn为要求第n台SVG 设备发出的无功 功率。 4.根据权利要求2所述的多源协调控制的风电场无功控制方法， 其特征在于， 当所述储 能设备处于待机状态或者调频状态， 风电场站需要的总无功功率Qall在所述SVG设备的总可 发无功功率的上下限范围内， 则只启用SVG设备发无功功率来满足风电场站的无功功率需 求： 对要求SVG 设备发的无功 功率进行排队分配， 其分配策略为： 风电场站配置 的前m台SVG设备满发无功功率， 第m+1台SVG设备发余下无功功率， 其余权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115549117 A 2SVG设备待机准备， 其中， m＜n。 5.根据权利要求2所述的多源协调控制的风电场无功控制方法， 其特征在于， 当所述储 能设备处于待机状态且风电场站需要的总无功功率Qall大于SVG设备总可发无功功 率上限， 则利用所述SVG设备和储能设备快速发出无功功率来满足风电场站的无功功率需求， 风电 机组群随后动作发无功功率协调配合完成风电场站的无功功 率： 对要求SVG设备、 储能设备 及风电机组群发出的无功 功率进行分配， 其分配策略为： Qall＝Qsmax+Qe+Qt 其中， Qsmax为SVG设备总可发无功功率上限， Qe为储能设备发出的感性无功功率， Qt为风 电机组群发出的感性无功 功率， 感性无功为无功 功率符号 为正。 6.根据权利要求2所述的多源协调控制的风电场无功控制方法， 其特征在于， 当所述储 能设备处于待机状态且风电场站需要的总无功功率Qall小于SVG设备总可发无功功 率下限， 则利用所述SVG设备和储能设备快速发出无功功率来满足风电场站的无功功率需求， 风电 机组群随后动作发无功功率协调配合完成风电场站的无功功 率： 对要求SVG设备、 储能设备 及风电机组群发出的无功 功率进行分配， 其分配策略为： Qall＝Qsmin+Qe+Qt 其中， Qsmax为SVG设备总可发无功下限， Qe为储能设备发出的容性无功功率， Qt为风电机 组群发出的容 性无功功率， 容性无功为无功 功率符号 为负。 7.根据权利要求2所述的多源协调控制的风电场无功控制方法， 其特征在于， 当所述储 能设备处于调频状态且风电场站需要的总无功功率Qall大于SVG设备总可发无功功 率上限， 则风电机组群动作发出 无功功率， 并与SVG 设备协调配合完成风电场站的无功 功率需求： 对要求风电机组群、 SVG 设备发出的无功 功率进行分配， 其分配策略为： Qall＝Qsmax+Qt 其中， Qsmax为SVG设备总可发无功功率上限， Qt为风电机组群 发出的感性无功功率， 感性 无功为无功 功率符号 为正。 8.根据权利要求2所述的多源协调控制的风电场无功控制方法， 其特征在于， 当所述储 能设备处于调频状态且风电场站需要的总无功功率Qall小于SVG设备总可发无功功 率下限， 则风电机组群动作发出 无功功率， 并与SVG 设备协调配合完成风电场站的无功 功率需求： 对要求风电机组群、 SVG 设备发出的无功 功率进行分配， 其分配策略为： Qall＝Qsmin+Qt 其中， Qsmin为SVG设备总可发无功 功率下限， Qt为风电机组群发出的容 性无功功率。 9.根据权利要求7或8所述的多源协调控制的风电场无功控制方法， 其特征在于， 当储 能设备调频任务完成时： 若并网点电压还没到要求值， 储能设备动作参与无功功 率协调， 待 并网点电压达到要求值后， 风电机组群无功置换储能设备； 若并网点电压已到设定值， 储能 设备不动作。 10.根据权利要求1所述的多源协调控制的风电场无功控制方法， 其特征在于， 所述 “判 断储能设备所 处的状态 ”之前还包括步骤： 判断所述储能设备状态是否存在故障， 如果所述 储能系设备存在故障， 则所述储能系统不参与无功功 率协调控制， 所述风电机组群与SVG设 备协调配合完成风电场站的无功 功率需求。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115549117 A 3