一种基于WAMS动态数据的风电场无功调节能力自动分析系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103514281103514281A(43)申请公布日2014.01.15(21)申请号201310453317.6G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2013.09.29H02J3/18(2006.01)(71)申请人国家电网公司地址100031北京市西城区西长安街86号申请人国网冀北电力有限公司北京四方继保自动化股份有限公司(72)发明人刘海涛詹庆才梁吉许君德杜延菱王影蓝海波陈程刘晓敏王华祁鸿燕杨东(74)专利代理机构北京金阙华进专利事务所(普通合伙)11224代理人吴鸿维(51)Int.Cl.G06F17/30(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书18页说明书18页附图4页附图4页(54)发明名称一种基于WAMS动态数据的风电场无功调节能力自动分析系统(57)摘要本发明公开了一种基于WAMS动态数据的风电场无功调节能力自动分析系统，此系统包括实时监测模块、评价考核模块、安全预警模块和事故分析模块。实时监测模块实时监视风电设备有功无功变化；评价考核模块统计无功补偿设备三相电流不平衡度、投运情况、动态无功响应能力，并网点电压偏差、电压变动、三相电压不平衡度、频率和有功变化，风电机组高低电压穿越及低电压穿越时无功支撑能力；安全预警模块分析电压稳定性指标和高低压穿越事件；事故分析模块分析脱网事件过程有功恢复情况。此发明的技术方案用以解决智能电网调度技术支持系统中对于风电场无功调节运行能力评估问题，为电网调度运行人员快速定位风机脱网原因提供了辅助工具和便利手段。CN103514281ACN1035428ACN103514281A权利要求书1/2页1.一种基于WAMS动态数据的风电场无功调节能力自动分析系统，所述风电场无功调节能力分析系统包括实时监测模块、评价考核模块、安全预警模块和事故分析模块；其特征在于：所述实时监测模块、评价考核模块、安全预警模块、事故分析模块的输入端均与广域量测系统WAMS相连，输出端均连接至可视化人机界面；所述实时监测模块检测广域量测系统WAMS的监测数据，计算风电机组、无功补偿装置和风电场运行参数并将监测数据和/或运行参数写入实时库，通过可视化人机界面显示；所述评价考核模块读取广域量测系统WAMS时间序列实时库数据，实时检测计算风电场的考核指标，并将所述考核指标输出至可视化人机界面；所述安全预警模块读取广域量测系统WAMS时间序列历史库数据，计算一定时间段内风电场节点电压稳定指标VSM和线路功率因数指标LQP，并将所述风电场节点电压稳定指标VSM和线路功率因数指标LQP输出至所述可视化人机界面；所述事故分析模块利用广域量测系统WAMS时间序列实时库数据，检测高低电压穿越事件，并计算其发生过程中电压跌落深度、无功电流持续时间、有功出力极值、穿越合格率指标；分析计算风电机组和风电场的脱网事件过程中有功恢复情况，所述有功恢复情况包括：脱网故障清除后有功恢复起止时刻、起止时刻有功值、有功恢复速度；风电汇集站、风电场的脱网容量。2.根据权利要求1所述的风电场无功调节能力自动分析系统，其特征在于：所述实时监测模块包括实时检测计算单元、实时库表刷新单元；所述实时检测计算单元以广域量测系统WAMS的实时库和时间序列实时库作为输入端，每一秒读取一次广域量测系统WAMS时间序列实时库监测数据，计算风电机组有功出力、无功出力、功率因数和三相电流不平衡度，无功补偿装置有功出力、无功出力和无功裕度，以及风电场有功出力、无功出力、无功裕度、并网点电压幅值、并网点电压偏差、并网点电压变动、三相电压不平衡度、有功变化指标和频率变化指标；所述实时检测计算单元将计算结果输出至实时库表刷新单元，实时库表刷新单元根据实时检测计算单元的输出结果同步更新至WAMS风机实时结果表WAMS_WINDGENREALRLT、WAMS无功补偿装置实时结果表WAMS_WINDCOMPREALRLT、WAMS风电场实时结果表WAMS_WINDREALRLT对应监测和计算值字段，所述实时库表刷新单元将更新后的实时监测模块的计算结果输出至可视化人机界面。3.根据权利要求1所述的风电场无功调节能力自动分析系统，其特征在于：所述评价考核模块包括评价考核后台检测单元、评价考核商用库表存储单元；所述后台检测单元读取广域量测系统WAMS时间序列实时库数据，实时检测计算风电场的考核指标，所述风电场考核指标包括风电机组、无功补偿装置和风电场考核指标，即风电机组三相电流不平衡度持续时间、动态无功响应时间、低电压穿越成功率、高电压穿越成功率；无功补偿装置投入自动可用率、在不同电压水平下运行时间、有功损耗、响应时间；风电场在不同系统频率下的运行时间、并网点电