專利名稱：基于攝動法的風電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于攝動法的風電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法，屬于電力系統(tǒng)自動電壓控制技術領域。
背景技術：
近年來頻頻發(fā)生風電場內風機因電壓問題而脫網(wǎng)，而在風電場內搭設自動電壓控制系統(tǒng)被認為是解決風電場電壓問題的一個有效手段。風電場自動電壓控制，是通過控制風電場內的風機，靜態(tài)無功補償裝置，靜態(tài)無功發(fā)生器，等設備的無功功率以實現(xiàn)對電壓的控制。在風電場電壓控制過程中最重要的控制參數(shù)是無功功率對電壓的靈敏度。無功功率對電壓的靈敏度是用來表征節(jié)點無功功率和節(jié)點電壓間的線性關系，單位是kV/MVar。設節(jié)點A的無功功率變化量為30，節(jié)點B的電壓變化量為SF，則節(jié)點A的無功 功率對節(jié)點B電壓的靈敏度Sii的定義可由下式給出Sj =— (I)
(.■{/通常，若只計算某一節(jié)點無功功率對另一節(jié)點電壓的靈敏度，可采取攝動法的靈敏度計算方法，即保持其它節(jié)點的無功功率不變，通過人為使節(jié)點A無功功率變化，測量節(jié)點B的電壓變化,再代入到式(I)，計算得到節(jié)點A無功功率對節(jié)點B電壓的靈敏度。且一般認為攝動法測得的靈敏度最接近于靈敏度的真實值，但攝動法僅適用于計算某兩節(jié)點間的無功功率對電壓的靈敏度，若要計算多節(jié)點間的無功功率對電壓的靈敏度組成的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，則由于測試量太大，不適用于實時在線計算。而無功功率對電壓的靈敏度矩陣可由電氣網(wǎng)絡模型及電氣量測數(shù)據(jù)形成的雅克比矩陣來直接計算得到，計算速度快，適用于實時在線計算，其推導過程可參見孫宏斌，張伯明，相年德在《準穩(wěn)態(tài)靈敏度的分析方法》(中國電機工程學報，1999年4月V19N4，pp.9-13)。所以為了計算風電場所有節(jié)點間的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，以應用到自動電壓控制系統(tǒng)中，需要建立風電場完整電氣網(wǎng)絡模型，包括風電場內升壓站，各條風機饋線，并將風電場所接入的大電網(wǎng)作戴維南等值，等值為一個等值電壓源和一個等值內阻抗，如圖I所示。通常，計算風電場的外部電網(wǎng)戴維南等值模型有兩種方法①區(qū)域調度中心在區(qū)域電網(wǎng)大模型基礎上，進行實時等值計算并下發(fā)至各風電場。②基于風電場本地量測數(shù)據(jù)進行參數(shù)辨識。而目前在風電場實際工程現(xiàn)場，大多尚不具備方法①的實現(xiàn)條件，所以需進行本地參數(shù)辨識。在電力系統(tǒng)中，涉及到的電壓標幺值的概念，如何仰贊，溫增銀在《電力系統(tǒng)分析(上冊)》(華中科技大學出版社2002年I月，第三版，pp. 35-43)提到，標么制是相對單位
制的一種，在標么制中各物理量都用標么值表示。標么值定義由下式給出。
權利要求
1 . 一種基于攝動法的風電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)在時間段T內，使風電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點高壓母線處的無功功率值變化量為dQpx，測定高壓母線的電壓變化量為，則風電場并網(wǎng)點高壓母線處的無功功率對該處 電壓的靈敏度攝動值為了
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于攝動法的風電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法，屬于電力系統(tǒng)自動電壓控制技術領域。本方法依據(jù)攝動法得到的風電場并網(wǎng)點處的無功功率對其電壓的靈敏度辨識出風電場所接入的外部電網(wǎng)等值阻抗，從而和風電場內的電力網(wǎng)絡共同組成完整的電力網(wǎng)絡，并結合風電場內實時量測形成雅克比矩陣，再計算得到風電場內各節(jié)點間的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，最后再用攝動法得到的無功功率對電壓的靈敏度對計算結果進行校核，若校核不通過，則對外部電網(wǎng)等值阻抗重新進行辨識，并重新計算無功功率對電壓的靈敏度矩陣，直至靈敏度矩陣通過校核。依此方法，最終得到準確度較高的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，供風電場內電壓控制所用。
文檔編號H02J3/38GK102769300SQ20121022875
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權日2012年7月2日
發(fā)明者劉翊楓, 吳文傳, 孫宏斌, 張伯明, 江長明, 王彬, 許曉菲, 賈琳, 郭慶來, 陳銳 申請人:華北電網(wǎng)有限公司, 清華大學