【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化，特別是考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法。
技術(shù)介紹
1、開發(fā)利用新能源已經(jīng)成為電力發(fā)展的必然選項(xiàng)。近年來(lái)，以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)電占全部電源裝機(jī)容量的比重在逐年提升。與此同時(shí)，由于我國(guó)風(fēng)力、光伏等新能源資源與負(fù)荷中心呈逆向分布的特點(diǎn)，以大容量、遠(yuǎn)距離輸電為優(yōu)勢(shì)的高壓直流輸電技術(shù)，成為實(shí)現(xiàn)資源跨區(qū)有效配置的重要手段。隨著新能源發(fā)電、直流輸電等設(shè)備廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問題受到了越來(lái)越多的關(guān)注。
2、新能源、直流輸電等電力電子設(shè)備的接入，導(dǎo)致系統(tǒng)短路容量顯著下降，電壓支撐強(qiáng)度進(jìn)一步降低，系統(tǒng)受到擾動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生較大的電壓波動(dòng)。高壓直流輸電系統(tǒng)的換相失敗、直流閉鎖、近區(qū)交流短路故障等會(huì)導(dǎo)致送端電網(wǎng)暫態(tài)過電壓，制約輸電能力、威脅系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。新能源無(wú)功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)的滯后性，以及具備低電壓穿越能力的新能源由于故障期間的無(wú)功控制策略響應(yīng)滯后性均會(huì)造成電網(wǎng)電壓恢復(fù)瞬間無(wú)功盈余，同時(shí)低穿期間新能源機(jī)組的有功功率、有功恢復(fù)速率，會(huì)影響發(fā)電機(jī)功角的振蕩幅度，甚至?xí)斐晒鞘Х€(wěn)。因此，本專利技術(shù)考慮暫態(tài)過電壓和功角穩(wěn)定的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，提供了基于多功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于現(xiàn)有的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法中存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)所要解決的問題在于新能源無(wú)功補(bǔ)償裝置具有滯后性會(huì)造成電網(wǎng)電壓恢復(fù)瞬間無(wú)功盈余，同時(shí)低穿期
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
4、第一方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其包括，收集歷史數(shù)據(jù)，并進(jìn)行潮流計(jì)算和靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算獲得計(jì)算數(shù)據(jù)；根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)構(gòu)建考慮系統(tǒng)功角穩(wěn)定和暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化模型；根據(jù)優(yōu)化模型采用基于電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的原子軌道搜索算法求解優(yōu)化模型，計(jì)算最優(yōu)新能源控制參數(shù)。
5、作為本專利技術(shù)所述考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述計(jì)算數(shù)據(jù)是根據(jù)風(fēng)火打捆系統(tǒng)模型，進(jìn)行潮流計(jì)算和靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算獲得；所述風(fēng)火打捆系統(tǒng)模型表示為：送端為火電機(jī)組和風(fēng)電機(jī)組的并聯(lián)，后經(jīng)過交流、直流輸電線路以風(fēng)火打捆的形式將電能送入無(wú)窮大系統(tǒng)。
6、作為本專利技術(shù)所述考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：基于所述暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的參數(shù)設(shè)置確定新能源低電壓穿越過程相關(guān)控制參數(shù)，包括低穿期間有功電流值、低穿期間無(wú)功電流值和有功恢復(fù)控制；所述低穿期間有功電流值的計(jì)算表示為：
7、iplvrt＝kd1ut+kd2ip0+ipset
8、其中，kd1表示與實(shí)測(cè)電壓正相關(guān)的有功電流計(jì)算系數(shù)；kd2表示與初始電流正相關(guān)的有功電流計(jì)算系數(shù)；ipset表示有功電流固定設(shè)置值；ut表示新能源機(jī)端電壓幅值；ip0表示進(jìn)入故障前的有功電流；所述低穿期間無(wú)功電流值的計(jì)算表示為：
9、iqlvrt＝kq1(ulin-ut)+kq2iq0+iqset
10、其中，kq1表示與實(shí)測(cè)電壓變化量正相關(guān)的無(wú)功電流計(jì)算系數(shù)；kq2表示與初始電流正相關(guān)的無(wú)功電流計(jì)算系數(shù)；iqset表示無(wú)功電流固定設(shè)置值；ulin表示新能源進(jìn)入低電壓狀態(tài)的閾值電壓；ut表示新能源機(jī)端電壓幅值；iq0表示進(jìn)入故障前的無(wú)功電流；所述有功恢復(fù)控制采用定斜率kp進(jìn)行控制。
11、作為本專利技術(shù)所述考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：基于新能源低電壓穿越過程相關(guān)控制參數(shù)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，表示為：
12、ming＝g1+ζg2
13、g1＝max[uimax]
14、g2＝max[δjmax]
15、其中，uimax表示新能源場(chǎng)站的暫態(tài)過電壓峰值；δjmax表示火電機(jī)組的功角峰值。
16、作為本專利技術(shù)所述考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：基于所述目標(biāo)函數(shù)確定約束條件，包括等式約束、不等式約束和控制變量約束；所述等式約束為潮流功率平衡方程，所述不等式約束為發(fā)電機(jī)實(shí)際功率約束；約束條件公式表示為：
17、
18、其中，pgi、pdi、qgi、qdi、ui分別表示節(jié)點(diǎn)i的有功輸出、有功負(fù)荷、無(wú)功輸入、無(wú)功負(fù)荷和節(jié)點(diǎn)電壓；gij、bij、θij表示支路i-j的電導(dǎo)、電納和相角差；表示發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)i有功出力下限、上限；表示發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)i無(wú)功出力下限、上限；ng表示發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù)目。
19、作為本專利技術(shù)所述考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：基于電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的原子軌道搜索算法求解優(yōu)化模型，包括：設(shè)置待測(cè)電壓、功角數(shù)據(jù)、待優(yōu)化的風(fēng)電控制參數(shù)；算法初始化，設(shè)置原子軌道搜索算法的參數(shù)、待優(yōu)化風(fēng)電控制參數(shù)的上下限；將電子的初始位置依次寫入風(fēng)電控制卡進(jìn)行暫穩(wěn)計(jì)算并讀取結(jié)果數(shù)據(jù)，計(jì)算并保存目標(biāo)函數(shù)值、電子位置；確定各個(gè)層級(jí)的結(jié)合能和結(jié)合態(tài)，將各層中的電子位置平均值記為結(jié)合態(tài)，結(jié)合能為各個(gè)個(gè)體目標(biāo)函數(shù)值的平均值；根據(jù)更新策略更新電子狀態(tài)，引入光子速率pr表示光子對(duì)電子作用的概率，為每個(gè)電子生成一個(gè)均勻分布的隨機(jī)數(shù)φ，該隨機(jī)數(shù)在(0,1)范圍內(nèi)；進(jìn)一步判斷是否達(dá)到最大迭代次數(shù)gen，確定停止條件，輸出全局最優(yōu)值及最優(yōu)的低穿控制參數(shù)。
20、作為本專利技術(shù)所述考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：基于所述光子速率pr和隨機(jī)數(shù)φ的大小關(guān)系，采用相應(yīng)更新公式更新候選解位置，包括：若φ≥pr且候選解在某一層的能級(jí)高于該層的結(jié)合能即位置更新公式表示為：
21、
22、其中，為第k層候選解的更新位置和當(dāng)前位置；αr，βr，γr為介于[0,1]之間的隨機(jī)數(shù)；le為全局最佳位置；bs為候選解對(duì)應(yīng)的結(jié)合態(tài)；若φ≥pr且候選解在某一層的能級(jí)低于該層的結(jié)合能即位置更新公式表示為：
23、
24、其中，lek為第k層能級(jí)最低的電子；為第k層候選解對(duì)應(yīng)的結(jié)合態(tài)；若φ＜pr，位置更新表示為：
25、
26、其中，ur是由[0,1]范圍內(nèi)均勻分布的隨機(jī)數(shù)組成的向量。
27、第二方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，其包括：收集模塊，用于收集歷史數(shù)據(jù)，并進(jìn)行潮流計(jì)算和靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算獲得計(jì)算數(shù)據(jù)；優(yōu)化模塊，用于根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)構(gòu)建考慮系統(tǒng)功角穩(wěn)定和暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化模型；計(jì)算模塊，用于根據(jù)優(yōu)化模型采用基于電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的原子軌道搜索算法求解優(yōu)化模型，計(jì)算最優(yōu)新能源控制參數(shù)。
28、第三方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：所述計(jì)算數(shù)據(jù)是根據(jù)風(fēng)火打捆系統(tǒng)模型，進(jìn)行潮流計(jì)算和靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算獲得；
3.如權(quán)利要求2所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：基于所述暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的參數(shù)設(shè)置確定新能源低電壓穿越過程相關(guān)控制參數(shù)，包括低穿期間有功電流值、低穿期間無(wú)功電流值和有功恢復(fù)控制；
4.如權(quán)利要求3所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：基于新能源低電壓穿越過程相關(guān)控制參數(shù)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，表示為：
5.如權(quán)利要求4所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：基于所述目標(biāo)函數(shù)確定約束條件，包括等式約束、不等式約束和控制變量約束；所述等式約束為潮流功率平衡方程，所述不等式約束為發(fā)電機(jī)實(shí)際功率約束；
6.如權(quán)利要求5所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：基于電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的原子軌道搜索算法求
7.如權(quán)利要求6所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：基于所述光子速率PR和隨機(jī)數(shù)φ的大小關(guān)系，采用相應(yīng)更新公式更新候選解位置，包括：
8.考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，基于權(quán)利要求1～7任一所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：包括，
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～7任一所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法的步驟。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～7任一所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：所述計(jì)算數(shù)據(jù)是根據(jù)風(fēng)火打捆系統(tǒng)模型，進(jìn)行潮流計(jì)算和靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算獲得；
3.如權(quán)利要求2所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：基于所述暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的參數(shù)設(shè)置確定新能源低電壓穿越過程相關(guān)控制參數(shù)，包括低穿期間有功電流值、低穿期間無(wú)功電流值和有功恢復(fù)控制；
4.如權(quán)利要求3所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：基于新能源低電壓穿越過程相關(guān)控制參數(shù)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，表示為：
5.如權(quán)利要求4所述的考慮功角穩(wěn)定與暫態(tài)過電壓的新能源控制參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于：基于所述目標(biāo)函數(shù)確定約束條件，包括等式約束、不等式約束和控制變量約束；所述等式約束為潮流功率平衡方程，所述不等式約束為發(fā)電機(jī)實(shí)際功率約束；
6...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：亢朋朋，楊桂興，翟文輝，田曉煜，孫誼媊，常喜強(qiáng)，樊國(guó)偉，劉德福，宋朋飛，黃兆浩，郭家豪，鄧小宇，張艷麗，李飛，肖毅，黃飛，范新橋，董偉杰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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