[发明专利]降低大型风电并网区弃风问题的动态无功功率配置方法

说明书

本发明涉及一种降低大型风电并网区弃风问题的动态无功优化配置方法，属于电力系统安全和控制技术领域。首先，为保证正常运行时风电场侧风机不脱网，在风电场侧计算该风电场的电压安全域。再将各风电场计算结果上传至电网风电汇集站控制系统，在电网风电汇集站侧计算无功出力约束，将计算结果返回各风电场。依照前两步进行迭代，直至收敛。本发明方法充分考虑了风电场与主网侧的电压安全约束，可以保证在一个风电场脱网后，其它风电场正常运行。并能够通过快速迭代，实现电网电压安全域值的求解，计算得到的电压安全域值对风电场的有功功率出力具有一定的鲁棒性，有利于电网的电压控制。

技术领域

本发明涉及一种降低大型风电并网区弃风问题的动态无功功率配置方法，属于电力系统安全和控制技术领域。

背景技术

为预防风电场中的连锁跳闸故障提出了自治电压安全域求解方法。然而由于没有足够的动态无功储备以及大规模动态无功分配不合理，在集中风力发电领域，特别是高风电穿透领域无法保证风场的安全运行，导致弃风现象严重。因此动态无功功率的合理分配对风电场风能和减少弃风现象至关重要。

发明内容

本发明的目的是提出一种考虑大型风电并网区弃风问题的动态无功功率配置方法，推导出考虑风电消纳的一种改进的风电场耦合节点电压可行域模型；根据求得的电压可行域建立风电场耦合节点的电压安全域模型，通过线性化约束条件，建立动态无功最优分配方案。

本发明提出的考虑大型风电并网区弃风问题的动态无功功率配置方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)建立电网中风电场耦合节点电压可行域的目标函数如下：

上式中，上标0表示风电场正常运行条件，V⁰_POC，i表示风电场正常运行时，第i个风电场的耦合节点的电压安全域，Δq_i⁰表示正常运行时第i个风电场中风力发电机组无功功率的调节量，Δp_i⁰表示第i个风电场中风力发电机组的风电波动，c_i和s_i分别表示第i个风电场中所有节点有功功率和无功功率对电压的灵敏度矩阵，下标POC为风电场的耦合节点；

设定求解上述目标函数的约束条件，其中电压安全约束条件为：

v_i⁰＝v_i^0，current+s⁰Δq_i⁰+c⁰Δp_i⁰

风机有功功率爬坡约束及无功功率爬坡约束条件为：

Δp_i^o≤Δp_i⁰≤0

风电场公共耦合节点母线电压设定为V⁰_PCC＝V_PCC^0，given，在每个步骤中，公共耦合节点电压值表示为V_PCC^0，given＝V_PCC^0，current±mstep，其中step为步长，步长的取值为0.01，m为步长数，下标PCC为风电场公共耦合节点；