一種考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法，包括以下步驟：安排風(fēng)電基地滿出力運行方式，并以該方式為基礎(chǔ)方式；在基礎(chǔ)方式中仿真計算第j個風(fēng)電場投切單組無功補償引起的第i條母線的電壓波動ΔVij，初始j=1，i=1；判斷ΔVij是否越限，若是則確定基礎(chǔ)方式中對電壓波動最靈敏的風(fēng)電場，采取降低該風(fēng)電場出力的控制措施；若否則完成風(fēng)電基地內(nèi)任意風(fēng)電場投切單組無功補償對任意母線電壓波動越限影響判別的遍歷。本發(fā)明提供的分配方法，通過靈敏度計算尋找對無功補償投切影響最大的風(fēng)電場，可以給出滿足無功補償電壓約束的風(fēng)電基地最大風(fēng)電出力分配方式，在滿足電網(wǎng)運行安全約束的同時提高了風(fēng)電接納能力。
【專利說明】—種考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分配方法，具體講涉及一種考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大力發(fā)展可再生新能源是我國面臨能源緊張與環(huán)境惡化雙重壓力的必然選擇。受限于自然資源與負(fù)荷分布，我國新能源發(fā)展主要采取大規(guī)模集中開發(fā)、高電壓等級遠(yuǎn)距離送電的方式，隨著風(fēng)電、光伏裝機總量的持續(xù)快速增長，經(jīng)濟調(diào)度與穩(wěn)定運行問題日益突出，成為限制新能源發(fā)展的瓶頸因素。
[0003]對于大型風(fēng)電基地而言，隨著近區(qū)潮流水平變重，投切一組無功補償對系統(tǒng)電壓的也影響越來越大。通常來說，大方式下線路潮流重，無功損耗大，相應(yīng)的，投入的無功補償也較多。固定電容器組等無功補償設(shè)備發(fā)出的無功功率與電壓平方成正比，例如，母線電壓由1.0p.u上升至1.05p.U，則固定無功補償實際輸出的無功功率將達到1.1倍，顯然，投入無功補償較多的風(fēng)電大發(fā)方式，這種效應(yīng)會更加顯著。
[0004]根據(jù)以上分析可以看出，風(fēng)電基地有功出力水平對電壓穩(wěn)定特性有著決定性的影響。根據(jù)《電力系統(tǒng)電壓和無功技術(shù)導(dǎo)則》，投切單組無功補償引起的母線電壓波動不應(yīng)超過基準(zhǔn)電壓的2.5%?，F(xiàn)有的風(fēng)電出力計劃安排方法通常忽略該問題，或通過平均降低每個風(fēng)電場的出力來滿足該約束，降低了風(fēng)電接納能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法，通過靈敏度計算尋找對無功補償投切影響最大的風(fēng)電場，可以給出滿足無功補償電壓約束的風(fēng)電基地最大風(fēng)電出力分配方式，在滿足電網(wǎng)運行安全約束的同時提高了風(fēng)電接納能力。
[0006]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供一種考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法，所述分配方法包括以下步驟:
[0008]步驟1:安排風(fēng)電基地滿出力運行方式，并以該方式為基礎(chǔ)方式；
[0009]步驟2:在基礎(chǔ)方式中仿真計算第j個風(fēng)電場投切單組無功補償引起的第i條母線的電壓波動AVij,初始j=l, i=l ；
[0010]步驟3:判斷Λ Vu是否越限，若是轉(zhuǎn)入步驟4，否則轉(zhuǎn)入步驟5 ;
[0011]步驟4:確定基礎(chǔ)方式中對電壓波動最靈敏的風(fēng)電場，采取降低該風(fēng)電場出力的控制措施；
[0012]步驟5:完成風(fēng)電基地內(nèi)任意風(fēng)電場投切單組無功補償對任意母線電壓波動越限影響判別的遍歷。
[0013]所述步驟I中，將風(fēng)電基地內(nèi)所有裝機均設(shè)置為滿出力方式，調(diào)整主網(wǎng)機組出力以保持出力平衡，根據(jù)運行規(guī)定投入無功補償，確定風(fēng)電基地滿出力運行方式，并以該方式為基礎(chǔ)方式。
[0014]所述步驟3中，根據(jù)《電力系統(tǒng)安全運行計算導(dǎo)則》和《電力系統(tǒng)電壓和無功技術(shù)導(dǎo)則》，判斷AVu是否越限，若是轉(zhuǎn)入步驟4，否則轉(zhuǎn)入步驟5。
[0015]所述步驟4包括以下步驟:
[0016]步驟4-1:在基礎(chǔ)方式中降低第I個風(fēng)電場出力I麗，I e (1，η)，η為該風(fēng)電基地包含的風(fēng)電場數(shù)，形成η個仿真方式；
[0017]步驟4-2:仿真計算第I個風(fēng)電場出力降低1麗對應(yīng)的第I個方式中第j個風(fēng)電場投切單組無功補償引起的第i條母線的電壓波動AVijl ；
[0018]步驟4-3:確定I AVij-AVijlI取最大值時的,一卜,-~! ’在基礎(chǔ)方式中降低第I個
風(fēng)電場出力的P^aWHP1為滿出力方式第I個風(fēng)電場有功出力,a為風(fēng)電基地出力計劃精確度，以該方式為新的基礎(chǔ)方式，之后返回步驟2。
[0019]所述步驟5包括以下步驟:
[0020]步驟5-1:判斷是否滿足j = n，若是則進入步驟5-2，否則進入步驟5_3 ；
[0021]步驟5-2:判斷是否滿足i =m，m為風(fēng)電基地母線數(shù)，若否則進入步驟5-4，否則結(jié)束；
`[0022]步驟5-3:執(zhí)行j = j+Ι之后，返回步驟2 ；
[0023]步驟5-4:執(zhí)行i = i+1之后，返回步驟2。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0025]本發(fā)明提供的考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法，通過靈敏度計算尋找對無功補償投切影響最大的風(fēng)電場，通過降低該風(fēng)電場出力保證任意場站投切無功補償引起的母線電壓波動不越限，避免了平均降出力導(dǎo)致的風(fēng)電接納能力未能充分利用的問題，可以給出滿足無功補償電壓約束的風(fēng)電基地最大風(fēng)電出力分配方式，在滿足電網(wǎng)運行約束的同時提高了風(fēng)電接納能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法流程圖；
[0027]圖2是本發(fā)明實施例中風(fēng)電基地的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
[0029]如圖1，本發(fā)明提供一種考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法，所述分配方法包括以下步驟:
[0030]步驟1:安排風(fēng)電基地滿出力運行方式，并以該方式為基礎(chǔ)方式；
[0031]步驟2:在基礎(chǔ)方式中仿真計算第j個風(fēng)電場投切單組無功補償引起的第i條母線的電壓波動AVij,初始j=l, i=l ；
[0032]步驟3:判斷Λ Vu是否越限，若是轉(zhuǎn)入步驟4，否則轉(zhuǎn)入步驟5 ;
[0033]步驟4:確定基礎(chǔ)方式中對電壓波動最靈敏的風(fēng)電場，采取降低該風(fēng)電場出力的控制措施；[0034]步驟5:完成風(fēng)電基地內(nèi)任意風(fēng)電場投切單組無功補償對任意母線電壓波動越限影響判別的遍歷。
[0035]所述步驟I中，將風(fēng)電基地內(nèi)所有裝機均設(shè)置為滿出力方式，調(diào)整主網(wǎng)機組出力以保持出力平衡，根據(jù)運行規(guī)定投入無功補償，確定風(fēng)電基地滿出力運行方式，并以該方式為基礎(chǔ)方式。
[0036]所述步驟3中，根據(jù)《電力系統(tǒng)安全運行計算導(dǎo)則》和《電力系統(tǒng)電壓和無功技術(shù)導(dǎo)則》，判斷AVu是否越限，若是轉(zhuǎn)入步驟4，否則轉(zhuǎn)入步驟5。
[0037]所述步驟4包括以下步驟:
[0038]步驟4-1:在基礎(chǔ)方式中降低第I個風(fēng)電場出力I麗，Ie (I, η), η為該風(fēng)電基地包含的風(fēng)電場數(shù)，形成η個仿真方式；
[0039]步驟4-2:仿真計算第I個風(fēng)電場出力降低1麗對應(yīng)的第I個方式中第j個風(fēng)電場投切單組無功補償引起的第i條母線的電壓波動AVijl ；
[0040]步驟4-3:確定I AVij-AVijlI取最大值時的，在基礎(chǔ)方式中降低第I個
風(fēng)電場出力的P^aWHP1為滿出力方式第I個風(fēng)電場有功出力,a為風(fēng)電基地出力計劃精確度，以該方式為新的基礎(chǔ)方式，之后返回步驟2。
[0041]所述步驟5包括以下步驟:
[0042]步驟5-1:判 斷是否滿足j = n，若是則進入步驟5_2，否則進入步驟5_3 ；
[0043]步驟5-2:判斷是否滿足i =m，m為風(fēng)電基地母線數(shù)，若否則進入步驟5-4，否則結(jié)束；
[0044]步驟5-3:執(zhí)行j = j+Ι之后，返回步驟2 ；
[0045]步驟5-4:執(zhí)行i = i+1之后,返回步驟2。
[0046]通過以下實施例對一種考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法作
進一步說明。
[0047](I).某風(fēng)電基地結(jié)構(gòu)如圖2所示，包含1、2、3、4、5五個風(fēng)電場，匯集至匯集站6，之后送入主網(wǎng)，各站均配有無功補償裝置，即本方法中n=5，m=6。初始安排各風(fēng)電場滿出力方式。
[0048](2).依次仿真計算在j站投入一組無功補償引起的i站母線電壓波動，發(fā)現(xiàn)AVm越限。
[0049](3).依次降低每個風(fēng)電場出力1MW，形成5個新的仿真方式。
[0050](4).每個方式中計算在第5站投入單組無功補償引起第5母線電壓波動AV551,I e (I, 5)。
[0051](5).經(jīng)計算確定，1=5，I AVirAVijl取最大，即風(fēng)電場5對于電壓波動靈敏度最大。
[0052](6).根據(jù)風(fēng)電基地出力安排精確度，降低風(fēng)電場5出力5%。
[0053](7).重新仿真計算在j站投入一組無功補償引起的i站母線電壓波動，均不越限。
[0054](8).滿足投切無功補償電壓約束的該風(fēng)電基地最大接納能力即為風(fēng)電場I~4滿出力，風(fēng)電場5出力為95%。
[0055]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法，其特征在于:所述分配方法包括以下步驟: 步驟1:安排風(fēng)電基地滿出力運行方式，并以該方式為基礎(chǔ)方式； 步驟2:在基礎(chǔ)方式中仿真計算第j個風(fēng)電場投切單組無功補償引起的第i條母線的電壓波動AVij,初始j=l, i=l ； 步驟3:判斷AVij是否越限，若是轉(zhuǎn)入步驟4，否則轉(zhuǎn)入步驟5 ； 步驟4:確定基礎(chǔ)方式中對電壓波動最靈敏的風(fēng)電場，采取降低該風(fēng)電場出力的控制措施； 步驟5:完成風(fēng)電基地內(nèi)任意風(fēng)電場投切單組無功補償對任意母線電壓波動越限影響判別的遍歷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法，其特征在于:所述步驟I中，將風(fēng)電基地內(nèi)所有裝機均設(shè)置為滿出力方式，調(diào)整主網(wǎng)機組出力以保持出力平衡，根據(jù)運行規(guī)定投入無功補償，確定風(fēng)電基地滿出力運行方式，并以該方式為基礎(chǔ)方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法，其特征在于:所述步驟3中，根據(jù)《電力系統(tǒng)安全運行計算導(dǎo)則》和《電力系統(tǒng)電壓和無功技術(shù)導(dǎo)則》，判斷AVu是否越限，若是轉(zhuǎn)入步驟4，否則轉(zhuǎn)入步驟5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法，其特征在于:所述步驟4包括以下步驟:· 步驟4-1:在基礎(chǔ)方式中降低第I個風(fēng)電場出力I麗，I e (1，η)，η為該風(fēng)電基地包含的風(fēng)電場數(shù)，形成η個仿真方式； 步驟4-2:仿真計算第I個風(fēng)電場出力降低1麗對應(yīng)的第I個方式中第j個風(fēng)電場投切單組無功補償引起的第i條母線的電壓波動AVijl ； 步驟4-3:確定I AVij-AVijlI取最大值時的M，在基礎(chǔ)方式中降低第I個風(fēng)電場出力的pja?7。，，P1為滿出力方式第I個風(fēng)電場有功出力，a為風(fēng)電基地出力計劃精確度，以該方式為新的基礎(chǔ)方式，之后返回步驟2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮無功補償投切電壓約束的風(fēng)電基地出力分配方法，其特征在于:所述步驟5包括以下步驟: 步驟5-1:判斷是否滿足j = n，若是則進入步驟5-2，否則進入步驟5-3 ； 步驟5-2:判斷是否滿足i = m，m為風(fēng)電基地母線數(shù)，若否則進入步驟5_4，否則結(jié)束； 步驟5-3:執(zhí)行j = j+1之后，返回步驟2 ； 步驟5-4:執(zhí)行i = i+1之后，返回步驟2。
【文檔編號】H02J3/16GK103825282SQ201410072474
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】羅煦之, 王安斯, 羅建裕, 李海峰, 李匯群 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 江蘇省電力公司