【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及風(fēng)電場，尤其涉及一種風(fēng)電場無功協(xié)調(diào)優(yōu)化方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、目前，風(fēng)電場的風(fēng)電系統(tǒng)存在出力不確定性、抵抗性和弱支撐性等特征，電壓穩(wěn)定裕度和動態(tài)電壓支撐能力大幅下降。現(xiàn)存的大量風(fēng)電場中的風(fēng)電機組和儲能裝置的變流器幾乎全部采用跟網(wǎng)型控制，然而，跟網(wǎng)型變流器僅在強電網(wǎng)條件下呈現(xiàn)良好的調(diào)壓性能，缺乏主動支撐能力。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本專利技術(shù)實施例提供一種風(fēng)電場無功協(xié)調(diào)優(yōu)化方法及裝置，能夠滿足風(fēng)電場的電壓調(diào)節(jié)需求。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)實施例提供一種風(fēng)電場無功協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，包括：
3、基于風(fēng)電場的有載調(diào)壓變壓器和電容器組的無功調(diào)節(jié)能力，根據(jù)日前無功優(yōu)化模型，采用粒子群算法進(jìn)行無功優(yōu)化計算，得到有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和電容器組的最優(yōu)投切值；
4、基于風(fēng)電場的風(fēng)機和構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)能力、所述有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和所述電容器組的最優(yōu)投切值，根據(jù)日內(nèi)無功優(yōu)化模型，采用粒子群算法進(jìn)行無功優(yōu)化計算，得到風(fēng)電場的風(fēng)機和構(gòu)網(wǎng)型儲能的最優(yōu)投切值。
5、在一個實施例中，所述基于風(fēng)電場的有載調(diào)壓變壓器和電容器組的無功調(diào)節(jié)能力，根據(jù)日前無功優(yōu)化模型，采用粒子群算法進(jìn)行無功優(yōu)化計算，得到有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和電容器組的最優(yōu)投切值包括：
6、基于風(fēng)電場的有載調(diào)壓變壓器和電容器組的無功調(diào)節(jié)能力，根據(jù)日前無功優(yōu)化模型，采用粒子群算法進(jìn)行無功優(yōu)化計算，得到有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)動作值和電容
7、分別設(shè)置有載調(diào)壓變壓器的最大動作次數(shù)和電容器組的最大動作次數(shù)，采用最優(yōu)分割法對所述有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)動作值和所述電容器組的最優(yōu)動作值進(jìn)行處理得到有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和電容器組的最優(yōu)投切值。
8、在一個實施例中，所述采用最優(yōu)分割法對所述有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)動作值和所述電容器組的最優(yōu)動作值進(jìn)行處理得到有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和電容器組的最優(yōu)投切值包括：
9、先確定有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值，將有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值設(shè)為常量，繼續(xù)進(jìn)行無功優(yōu)化計算得到電容器組的最優(yōu)投切值。
10、在一個實施例中，所述有載調(diào)壓變壓器和電容器組的無功調(diào)節(jié)能力通過以下步驟得到：
11、基于在風(fēng)電場接入的有載調(diào)壓變壓器的檔位調(diào)節(jié)規(guī)格和電容器組的最大容量，得到有載調(diào)壓變壓器和電容器組的無功調(diào)節(jié)能力。
12、在一個實施例中，所述日內(nèi)優(yōu)化的風(fēng)電場的風(fēng)機和構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)能力通過以下步驟得到：
13、基于風(fēng)電場日內(nèi)預(yù)測出力曲線和構(gòu)網(wǎng)型儲能的充放電預(yù)測出力曲線，采用粒子群算法計算得到風(fēng)電場的風(fēng)機和構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)能力。
14、在一個實施例中，所述日前無功優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為：
15、
16、式中，n為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點總數(shù)；ui,t、uj,t分別為節(jié)點i、j在t時刻的電壓值；gi,j、bi,j、qi,j分別為節(jié)點i、j間的支路電導(dǎo)、支路電納及相角差；uk,t、uk,t,ref分別為t時刻節(jié)點k的實際電壓與基準(zhǔn)電壓；uk,t,max、uk,t,min分別為節(jié)點k允許電壓偏差的上限和下限；l為電壓越限懲罰系數(shù)。
17、在一個實施例中，所述日前無功優(yōu)化模型的等式約束條件為：
18、
19、式中，pi,t、qi,t分別為t時刻節(jié)點i的注入有功功率和無功功率。
20、在一個實施例中，所述日前無功優(yōu)化模型的不等式約束條件為：
21、
22、式中，h為本調(diào)度階段的無功補償點；qh,t為t時刻節(jié)點h的電容器組投入量；qh,min、qh,max分別為節(jié)點h的構(gòu)網(wǎng)型儲能無功容量下限和上限；tpoi,t為t時刻主變壓器檔位位置，tpoi,min、tpoi,max分別為主變調(diào)節(jié)檔位的下限和上限；符號表示異或運算，nh為電容器組在節(jié)點h的日動作上限值，npoi為主變的日動作次數(shù)上限值；ui,t為t時刻節(jié)點i電壓幅值，ui,min、ui.max為節(jié)點i電壓幅值下限和上限。
23、在一個實施例中，所述日內(nèi)無功優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為：
24、min?f2＝·upcc-1·+x(qmax-q)；
25、式中，upcc為并網(wǎng)點電壓幅值；qmax為構(gòu)網(wǎng)型儲能無功容量上限；x為判斷是否需要構(gòu)網(wǎng)型儲能投入無功容量的布爾變量，當(dāng)風(fēng)電場站無功需求大于雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機的最大無功容量時，x＝1，反之，x＝0。
26、在一個實施例中，所述日內(nèi)無功優(yōu)化模型的等式約束條件為：
27、
28、式中，pi、qi分別為節(jié)點i的注入有功功率和無功功率。
29、在一個實施例中，所述日內(nèi)無功優(yōu)化模型的不等式約束條件為：
30、
31、式中，qk,min、qk,max分別為第k組風(fēng)電機組能調(diào)節(jié)的最大容性無功量和最大感性無功量；ui為節(jié)點i的電壓幅值，ui,min、ui.max為節(jié)點i的電壓幅值下限和上限；soct為構(gòu)網(wǎng)型儲能在t時刻的荷電狀態(tài)；socmax、socmin分別為構(gòu)網(wǎng)型儲能的荷電狀態(tài)上限和下限；p、q分別為構(gòu)網(wǎng)型儲能輸出的有功功率和無功功率，pn為構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器的額定有功功率；smax為構(gòu)網(wǎng)型儲能的最大可用容量；upcc為構(gòu)網(wǎng)型儲能的公共連接點電壓值；upcs.max為構(gòu)網(wǎng)型儲能的公共連接點的最大電壓限值；x為構(gòu)網(wǎng)型儲能并網(wǎng)等效電抗。
32、在一個實施例中，本專利技術(shù)還提供一種風(fēng)電場無功協(xié)調(diào)優(yōu)化裝置，包括：
33、日前優(yōu)化模塊，用于基于風(fēng)電場的有載調(diào)壓變壓器和電容器組的無功調(diào)節(jié)能力，根據(jù)日前無功優(yōu)化模型，采用粒子群算法進(jìn)行無功優(yōu)化計算，得到有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和電容器組的最優(yōu)投切值；
34、日內(nèi)優(yōu)化模塊，用于基于風(fēng)電場的風(fēng)機和構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)能力、所述有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和所述電容器組的最優(yōu)投切值，根據(jù)日內(nèi)無功優(yōu)化模型，采用粒子群算法進(jìn)行無功優(yōu)化計算，得到風(fēng)電場的風(fēng)機和構(gòu)網(wǎng)型儲能的最優(yōu)投切值。
35、在一個實施例中，本專利技術(shù)還提供一種計算機設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述任一所述方法。
36、在一個實施例中，本專利技術(shù)還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一所述方法。
37、在一個實施例中，本專利技術(shù)還提供一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一所述方法。
38、本專利技術(shù)實施例提供的一種風(fēng)電場無功協(xié)調(diào)優(yōu)化方法及裝置，本專利技術(shù)在現(xiàn)有的多時段無功優(yōu)化框架基礎(chǔ)上，結(jié)合構(gòu)網(wǎng)型儲能的無功調(diào)控潛力，針對風(fēng)電場的安全性和經(jīng)濟性運行需求，提出風(fēng)電場的日前-日內(nèi)結(jié)合的多時間尺度無功優(yōu)化控制策略。該策略通過多無功源的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，實本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種風(fēng)電場無功協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述基于風(fēng)電場的有載調(diào)壓變壓器和電容器組的無功調(diào)節(jié)能力，根據(jù)日前無功優(yōu)化模型，采用粒子群算法進(jìn)行無功優(yōu)化計算，得到有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和電容器組的最優(yōu)投切值包括：
3.如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述采用最優(yōu)分割法對所述有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)動作值和所述電容器組的最優(yōu)動作值進(jìn)行處理得到有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和電容器組的最優(yōu)投切值包括：
4.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述有載調(diào)壓變壓器和電容器組的無功調(diào)節(jié)能力通過以下步驟得到：
5.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述日內(nèi)優(yōu)化的風(fēng)電場的風(fēng)機和構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)能力通過以下步驟得到：
6.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述日前無功優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為：
7.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述日前無功優(yōu)化模型的等式約束條件為：
8.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述日前無功優(yōu)化模型的不等式約束條件為：
9.如權(quán)利
10.如權(quán)利要求9所述方法，其特征在于，所述日內(nèi)無功優(yōu)化模型的等式約束條件為：
11.如權(quán)利要求9所述方法，其特征在于，所述日內(nèi)無功優(yōu)化模型的不等式約束條件為：
12.一種風(fēng)電場無功協(xié)調(diào)優(yōu)化裝置，其特征在于，包括：
13.一種計算機設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)權(quán)利要求1至11中任一所述方法。
14.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至11中任一所述方法。
15.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計算機程序產(chǎn)品包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至11中任一所述方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種風(fēng)電場無功協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述基于風(fēng)電場的有載調(diào)壓變壓器和電容器組的無功調(diào)節(jié)能力，根據(jù)日前無功優(yōu)化模型，采用粒子群算法進(jìn)行無功優(yōu)化計算，得到有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和電容器組的最優(yōu)投切值包括：
3.如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述采用最優(yōu)分割法對所述有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)動作值和所述電容器組的最優(yōu)動作值進(jìn)行處理得到有載調(diào)壓變壓器的最優(yōu)投切值和電容器組的最優(yōu)投切值包括：
4.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述有載調(diào)壓變壓器和電容器組的無功調(diào)節(jié)能力通過以下步驟得到：
5.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述日內(nèi)優(yōu)化的風(fēng)電場的風(fēng)機和構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)能力通過以下步驟得到：
6.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述日前無功優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為：
7.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述日前無功優(yōu)化模型的等式約束條件為：
8.如權(quán)利要求1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁浩，韓鐵強，秦川，趙天騏，梁倍華，謝歡，虞睿雯，劉瑛琳，曹天植，林芳源，
申請(專利權(quán))人：華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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