[发明专利]一种带约束多目标优化风电场功率控制方法

说明书

本发明公开一种带约束多目标优化风电场功率控制方法，包括以下步骤：步骤a，获取当前时刻风电场实际输出功率P_real；步骤b，生成多目标优化控制指令ν；步骤c，确定各风机可调功率约束范围；步骤d，设定风机控制效率矩阵B；步骤e，判断调度下发功率输出指令是否可执行，可执行则进行步骤f，否则返回步骤a；步骤f，建立包含约束条件并且能同时优化多个目标的目标函数J；步骤g，利用群智能算法求解目标函数J，得到同时满足约束条件和优化目标的最优解u作为各风机的功率输出指令；步骤h，待风电机组执行指令动作完成后，返回步骤a。本发明提供的一种带约束多目标优化风电场功率控制方法，能够同时设立多个优化目标并得到最优化功率控制方案，使风电场获得的收益最优化。

技术领域

本发明涉及一种带约束多目标优化风电场功率控制方法，属于风力发电技术领域。

背景技术

近几年来，风力发电作为可再生清洁能源发电得到大力发展。风力发电具有随机性、间歇性和不可控性，风力发电的大规模接入给电力系统的安全运行带来很大的影响，其中功率控制问题受到了重点关注，也是实际运行中最为常见的问题之一。

根据国家电网公司发布的“风电场接入电力系统技术规定”的要求，风电场都需要可以根据电网调度部门指令控制功率输出。因此，如何将调度指令有效转换成风电场各风机机组的功率输出指令成为了一个研究重点。

现有的功率控制分配方式有按等比例分配、按相似调整裕度分配、平均分配、按优先级分配。这些分配方式因执行方式的原因，只能同时实现一种优化目标，不能实现同时满足多任务优化的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种能够同时设立多个优化目标并得到最优化功率控制方案，使风电场获得的收益最优化的带约束多目标优化风电场功率控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种带约束多目标优化风电场功率控制方法，包括以下步骤：

步骤a，获取当前时刻风电场实际输出功率P_real；

步骤b，生成多目标优化控制指令ν；

步骤c，根据各风机当前的保护约束，确定各风机可调功率约束范围；

步骤d，根据风机可控制状态和优化目标，设定风机控制效率矩阵B；

步骤e，判断调度下发功率输出指令是否可执行，可执行则进行步骤f，否则返回步骤a；

步骤f，建立包含约束条件并且能同时优化多个目标的目标函数J；

步骤g，利用群智能算法求解目标函数J，得到同时满足约束条件和优化目标的最优解u作为各风机的功率输出指令；

步骤h，待风电机组执行指令动作完成后，返回步骤a。

步骤b中，调度下发的功率输出目标值记为P_target，风电场根据调度下发功率输出目标值P_target制定相应的优化目标T_target，将两者组合生成多目标优化的控制指令ν；

步骤d中，风机控制效率矩阵B表示如下:

其中第一行中的元素b_1,i对应于第i台风机功率控制效率，第二行中的元素b_2,i表示第i台风机对于设定的优化目标T_target的优化效率，n为风机总个数。