[发明专利]风电经柔性直流外送近区的分解协调电压控制方法

说明书

本发明提出一种风电经柔性直流外送近区的分解协调电压控制方法，属于电力系统电压控制技术领域。该方法将经汇集站接入柔性直流的风电场等效为等值风电场，将各个等值风电场和各个直接接入柔性直流的风电场作为独立求解电压控制问题的个体；每次迭代时，各个风电场分别建立各自对应的电压控制优化子问题并求解，将结果上送至控制中心；控制中心建立电压协调优化主问题并求解，对求解结果进行收敛判定；若收敛，则得到柔直控制器及各风电场内部风机和动态无功补偿装置控制器的参考值。本发明将降低了控制问题规模和通信负担，同时保证电压控制优化的最优，实现风电经柔性直流外送近区的安全运行。

技术领域

本发明涉及一种风电经柔性直流外送近区的分解协调电压控制方法，属于电力系统电压控制技术领域。

背景技术

由于我国风电资源的地理分布问题，大规模集群风电往往需要远距离外送至负荷地区，柔性直流凭借一系列技术优势成为新兴的输电方式选择，可为风电外送近区(指通过柔性直流并网的大规模风电汇集区域)提供灵活的电压支撑。然而，柔性直流外送近区的风电场达数十个，每一个风电场内部的风机达数十上百台，为实现协调电压控制，需要感知每一台风机的状态参数并上送至控制中心，导致控制问题规模大，通信负担重，因此传统集中式的电压控制方法难以实现实时的协调电压控制。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种风电经柔性直流外送近区的分解协调电压控制方法。本发明将降低了控制问题规模和通信负担，同时保证电压控制优化的最优，实现风电经柔性直流外送近区的安全运行。

本发明提出的风电经柔性直流外送近区的分解协调电压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将经汇集站接入柔性直流的风电场等效为等值风电场，将各个等值风电场和各个直接接入柔性直流的风电场作为独立求解电压控制问题的个体，控制中心初始化设定分解协调电压控制问题的参数并下发至各个风电场：

l＝1

其中，l表示迭代次数，表示第l次迭代时控制中心下发的柔直电压设定值，和分别表示第l次迭代时第w个风电场的分解协调一次罚系数和二次罚系数；

(2)各个风电场分别建立各自对应的电压控制优化子问题；具体如下：

(2-1)对第w个风电场建立优化子问题的目标函数为：

其中，V_i,w表示第w个风电场中第i个节点的电压值，表示第w个风电场中第i个节点的电压设定值，N^w表示第w个风电场中的节点个数，V_vsc,w表示第w个风电场需求的柔直电压设定值；

(2-2)对第w个风电场确定优化子问题的约束条件为：

(2-2-1)节点电压等式约束：

其中，表示第w个风电场中第i个节点的电压基准值，ΔV_i,w表示第w个风电场中第 i个节点的电压变化值，表示第w个风电场中第i个节点的电压值对第w个风电场中的第s个风机输出有功功率的灵敏度系数，表示第w个风电场中第i个节点的电压值对第w个风电场中的第s个风机输出无功功率的灵敏度系数，表示第w个风电场中第i 个节点的电压值对第w个风电场中的第c个无功补偿装置输出无功功率的灵敏度系数，表示第w个风电场中第i个节点的电压值对第w个风电场需求的柔直电压设定值的灵敏度系数；

(2-2-2)柔直发出的有功功率等式约束：