[发明专利]计及风功率分布规律的风电场无功补偿容量优化控制方法

权利要求书

1.一种计及风功率分布规律的风电场无功补偿容量优化方法，其特征是，其工作步骤如 下：

步骤一：开始；

步骤二：分为三个分支A、B、C，这三个分支并发进行；

分支A：采集风功率历史数据，对不同周期下风功率分布规律进行分析；

分支B：采集无功补偿设备性能参数；

分支C：采集双馈感应发电机DFIG性能参数，对DFIG的P-Q解耦进行特性分析，进 行风电场节点在潮流计算中的处理；

步骤三：利用无功补偿容量优化模型进行优化处理，优化的目标为：无功补偿的投资成 本、因无功功率引起的风电系统运行成本均达到最小化；进行运行成本和投资成本的计算； 其中运行成本中包含了风功率分布结果和功率特性的影响；

步骤四：利用粒子群算法结合潮流计算程序进行优化计算；

所述步骤二的分支C中，潮流计算中风电场节点的处理具体描述如下：

考虑DFIG机组特性，在潮流计算中将风电节点作为PV节点进行分析处理，其有功功率 值按分布规律所得结论进行，无功调节范围按机组特性及有功功率值进行分段计算；风电场 节点的有功功率值如式（1）所示，

PW=Σi=1mPg,i---(1)]]>

式（1）中：P_g.i为第i台机组有功功率值；m为风力发电机组数量；

当P_W<mP₀时，风电场无功调节范围如式（2）所示，此时风场具有较充裕的无功调节能 力；P₀为有功功率；

Qw∈{Σi=1mQg.imin-QLoss,Σi=1mQg.imax-QLoss}---(2)]]>

当P_W>mP₀时，风电场无功调节范围如式（3）所示，该调节范围多受机组性能影响，其 上限通常处于零值附近；

QW∈{-n|U·s|2Xss-QLoss,-n|U·s|2Xss+Sr-QLoss}---(3)]]>

式（2）、式（3）中，为第i台机组无功功率上下限；Q_Loss为风电场无功损 耗，包括变压器及输电线路损耗功率,n为所接入电网的网络节点数量；X_ss为定子漏抗与励 磁电抗之和；Us为定子侧端电压；S_r为转子侧视在功率；

实际中若按机组处理，则数据量过于庞大，数据获取亦存在难度，且影响计算速度；根 据风速分布，将其聚合为l组具有典型特征的机群进行计算，每组机群按所处位置与来风风向 设定分配系数；如此在保证计算精度条件下，显著减少历史数据需求量与计算量。