專利名稱：風(fēng)電機(jī)組與svc的無功電壓協(xié)調(diào)控制研究方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本方法適用于電力系統(tǒng)中大型風(fēng)電場通過遠(yuǎn)距離輸電線路向主網(wǎng)送電的情況，其中風(fēng)電機(jī)組為恒電壓控制的雙饋型風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)電場主變低壓側(cè)加裝SVC用于控制并網(wǎng)點(diǎn)電壓恒定，通過運(yùn)用本方法使兩電壓控制設(shè)備在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況下達(dá)到協(xié)調(diào)控制。
背景技術(shù)：
恒電壓控制雙饋風(fēng)電機(jī)組是通過改變風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓設(shè)定值來調(diào)節(jié)電壓，SVC 是通過改變控制節(jié)點(diǎn)電壓設(shè)定值來調(diào)節(jié)電壓，協(xié)調(diào)控制就是使兩電壓設(shè)定值達(dá)到最優(yōu)組合，共同起到調(diào)節(jié)改善電壓的目的。目前，簡單的方法是枚舉法，即對(duì)每組組合進(jìn)行驗(yàn)證，得出結(jié)果最優(yōu)的一組，這種方法的缺點(diǎn)就是時(shí)間較長，不宜在大系統(tǒng)中運(yùn)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服枚舉法時(shí)間長的不足，提出運(yùn)用微分進(jìn)化算法解決協(xié)調(diào)控制問題，該方法不僅結(jié)果正確，而且計(jì)算時(shí)間短，能迅速得到最優(yōu)結(jié)果。本發(fā)明專利解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是衡量風(fēng)電機(jī)組和SVC間是否達(dá)到協(xié)調(diào)控制，可以通過風(fēng)電出力波動(dòng)過程中兩裝置的無功出力情況來判定，也可以通過風(fēng)電波動(dòng)過程中的電壓波動(dòng)幅度來判定。若電壓波動(dòng)幅度小，表明兩裝置達(dá)到協(xié)調(diào)控制，反之兩裝置沒有達(dá)到協(xié)調(diào)控制。本方法采用電壓波動(dòng)幅度來衡量兩設(shè)備是否達(dá)到協(xié)調(diào)控制，即在風(fēng)功率從零到最大波動(dòng)過程中，使風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)所能達(dá)到的最大電壓與最小電壓的差值最小。微分進(jìn)化算法作為一種群體智能優(yōu)化算法，具有對(duì)初值無要求、收斂速度快、魯棒性好、操作簡單等特點(diǎn)，非常適合求解復(fù)雜優(yōu)化問題。微分進(jìn)化算法通過在兩設(shè)備的定值不同組合中選取初始種群，通過不斷的選擇與進(jìn)化，使種群進(jìn)化方向很快趨于最優(yōu)結(jié)果。本發(fā)明專利的有益效果是，可以在的得出風(fēng)電機(jī)組和SVC協(xié)調(diào)控制最優(yōu)結(jié)果的同時(shí)，計(jì)算時(shí)間更短，更有利于決策者進(jìn)行系統(tǒng)的分析與規(guī)劃。
具體實(shí)施例方式微分進(jìn)化算法的計(jì)算流程如下(I)初始化。輸入原數(shù)據(jù)和進(jìn)化參數(shù)種群規(guī)模N，交叉概率P。，交叉因子F，進(jìn)化代數(shù)t，自變量的上下界，隨機(jī)生成初始種群。其中，原數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)和線路的數(shù)據(jù)。 種群規(guī)模N —般取值為問題維數(shù)的5 10倍，但N必須大于4確保變異和交叉有足夠的不同個(gè)體。交叉概率P。與交叉因子F—般在(0，1)之間。本文中每個(gè)個(gè)體包含兩個(gè)變量，即風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓參考值和SVC所控節(jié)點(diǎn)電壓參考值。(2)個(gè)體評(píng)價(jià)。計(jì)算初始種群中每個(gè)個(gè)體Xi (t)的目標(biāo)值f (Xi (t))。即計(jì)算風(fēng)電出力變化過程中，每個(gè)個(gè)體中包含的兩個(gè)參考值所對(duì)應(yīng)的電壓波動(dòng)(計(jì)算中風(fēng)電機(jī)組和SVC 都相當(dāng)于無功出力有限制的PV節(jié)點(diǎn))。得出的電壓波動(dòng)大小即為適應(yīng)度值。(3)變異和交叉。對(duì)種群中每個(gè)個(gè)體，隨機(jī)生成三個(gè)互不相同的隨機(jī)整數(shù),.ν X(·'\t) + F(Xi^\t)~ Χψ (0),rand(\) < PMj = Jrand
和隨機(jī)整數(shù)jrande {1，2···η}。計(jì)算1W，即對(duì)每
(O,否則
個(gè)個(gè)體中兩個(gè)參考值的組合進(jìn)行變異進(jìn)化，以發(fā)現(xiàn)較優(yōu)的組合形式。(4)選擇，XAt +1) = (0，如果/(#(0) < fix^m，由此式可見，該方法采用貪婪的選擇
否則；
方式，即發(fā)現(xiàn)優(yōu)良的個(gè)體后，替換原來的個(gè)體，為下一代的進(jìn)化選擇做準(zhǔn)備，使進(jìn)化能向較快的方向發(fā)展。本文中當(dāng)新生成的參考值的組合使電壓波動(dòng)小于原組合時(shí)的電壓波動(dòng)，新參考值組合就會(huì)替代原來的組合。(5)終止檢驗(yàn)。如果種群Xi(t+1)滿足終止準(zhǔn)則，則輸出Xi(t+1)中具有最小目標(biāo)值的個(gè)體作為最優(yōu)解，否則轉(zhuǎn)(2)。
權(quán)利要求
1.在大型風(fēng)電場中，恒電壓控制的雙饋風(fēng)電機(jī)組和主變SVC存在無功電壓的協(xié)調(diào)控制問題，提出衡量兩裝置協(xié)調(diào)控制的判定依據(jù)是由風(fēng)功率波動(dòng)過程中的并網(wǎng)點(diǎn)電壓波動(dòng)幅度來判定；并運(yùn)用微分進(jìn)化算法解決此問題，其特征是計(jì)算速度快，結(jié)果準(zhǔn)確。
全文摘要
提出了恒電壓控制雙饋風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場中SVC之間存在無功電壓的協(xié)調(diào)控制問題，并對(duì)兩裝置的協(xié)調(diào)控制進(jìn)行了機(jī)理分析，指出協(xié)調(diào)控制是對(duì)兩裝置設(shè)定參考值的不同組合形式進(jìn)行最優(yōu)選擇，采用微分進(jìn)化算法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，得到最優(yōu)組合結(jié)果，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制。在實(shí)際工程中系統(tǒng)規(guī)模較大，微分進(jìn)化算法計(jì)算速度快并且結(jié)果與枚舉法一致。
文檔編號(hào)H02J3/18GK102611129SQ20111002458
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者時(shí)艷強(qiáng) 申請(qǐng)人:時(shí)艷強(qiáng)