[发明专利]风电场整场有功损耗的控制方法、装置和系统

说明书

本发明公开一种风电场整场有功损耗的控制方法、装置和系统，涉及风力发电领域，为解决风电场整场有功损耗大的问题。风电场整场有功损耗的控制方法，包括：根据风电场中各组成部分的特征参数和拓扑结构，建立风电场模型；为风电场模型设置N组不同的无功控制变量的值，并针对每组无功控制变量的值，结合特征参数，利用潮流计算和预设的约束条件，获得与每组无功控制变量的值对应的风电场模型的整场有功损耗；利用优化算法，进行多次迭代计算，得到目标无功控制变量值；将目标无功控制变量值下发至风电场中对应的组成部分，使得风电场中对应的组成部分根据目标无功控制变量值进行调整。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种风电场整场有功损耗的控制方法、装置和系统。

背景技术

风电场包括多台风力发电机，以及与多台风力发电机配合的变流器、变压器、母线、无功补偿装置，以及连接上述各部分的送电线路等等。风电场利用其中的风力发电机将风能转化为电能，并通过变流器、变压器、补偿设备、母线以及各个线路，将电能传输至用电网络中去。

在将风能转化为电能，以及将电能升压、并输送至用电网络的过程中，风电场内部会消耗一部分电量，消耗的这一部分电量即为风电场的有功损耗。消耗的这一部分电量包括场用电、站用电、风力发电机自用电等。经过对多个风电场进行能源审计，分析风电场的能量流，查找风电场有功损耗的分布，最终得出，有功损耗约占整个风电场发电量的3％～7％。比如，49.5MW的风电场的综合场用电量每年的损耗能够达到500万KWh。当前阶段的风电场的有功损耗非常大，使得风电场损耗了较多电量。

发明内容

本发明实施例提供了一种风电场整场有功损耗的控制方法、装置和系统，能够降低风电场内部损耗的电量。

第一方面，本发明实施例提供了风电场整场有功损耗的控制方法，包括：采集风电场中各组成部分的特征参数和拓扑结构，根据特征参数和拓扑结构，建立风电场模型；为风电场模型设置N组不同的无功控制变量的值，并针对每组无功控制变量的值，结合特征参数，利用潮流计算和预设的约束条件，获得与每组无功控制变量的值对应的风电场模型的整场有功损耗，N为大于1的整数；利用优化算法，进行多次迭代计算，得到目标无功控制变量值，目标无功控制变量值为多次迭代计算中整场有功损耗最小时对应的风电场模型中的无功控制变量的值；将目标无功控制变量值下发至风电场中对应的组成部分，使得风电场中对应的组成部分根据目标无功控制变量值进行调整。

在第一方面的一些实施例中，优化算法包括改进的混合混沌优化算法和粒子群算法的改进优化算法，利用优化算法，进行多次迭代计算，得到目标无功控制变量值的步骤，包括：a、获取N组无功控制变量的值中的较优无功控制变量值，较优无功控制变量值为N组无功控制变量的值中整场有功损耗最小的1组无功控制变量的值；b、将除较优无功控制变量值之外的N-1组无功控制变量的值按照一定步长向较优无功控制变量值靠近，得到更新后的N-1组无功控制变量的值；c、获取利用混沌算法根据较优无功控制变量值衍生的多组无功控制变量的值，将其中整场有功损耗最小的1组无功控制变量的值，随机替换掉更新后的N-1组无功控制变量的值中的1组无功控制变量的值；d、将经过替换的更新后的N-1组无功控制变量的值和较优无功控制变量值，作为步骤a中的N组控制变量的值，并依次执行步骤a、步骤b、步骤c，直至满足预设的终止条件，获取多次迭代计算中的整场有功损耗最小的1组无功控制变量的值，作为目标无功控制变量值。

在第一方面的一些实施例中，无功控制变量包括风电场中各无功补偿装置的无功出力、各风力发电机的无功出力、各升压变分接头档位和箱式变压器运行分接头的档位中的一种或多种。