[发明专利]一种风电场无功控制能力在线监测方法

权利要求书

1.一种风电场无功控制能力在线监测方法，其特征在于，步骤如下：

S1：构建风电场无功控制能力聚合评估模型；

S2：构建风电场无功控制能力在线监测模型；

S3：在风电场无功控制能力聚合评估模型和风电场无功控制能力在线监测模型的基础上，根据逐步积累的运行数据，通过数据驱动的方法，拟合风电场日常运行场景下评估误差和评估耗时分别与阈值参数之间的量化关系；

S4：根据所述的量化关系，构建阈值参数优化模型并加以求解，最终得到评估基准点动态更新阈值的最优取值，使风电场无功控制能力在线监测达到最优性能；

所述的步骤S1中，风电场无功控制能力聚合评估模型P₁基于现场测量互感器测量得到的风电场运行状态信息进行构建，模型P₁的形式如下：

i＝1,2,...,n；j＝1,2,...,n

式中，均为优化变量，表示风电场内部第i台风电机组的无功出力，表示风电场内部第i组无功补偿装置的无功出力；均为目标函数，表示风电场出口无功出力的最大值，表示风电场出口无功出力的最小值，和的差值即可反映风电场的无功控制能力；Q_PCC表示风电场出口的无功出力；P_i^WT表示第i台风电机组的有功出力；表示节点i、j之间线路的有功潮流；表示节点i、j之间线路的无功潮流；表示第i台风电机组接入节点的电压幅值；表示第i台风电机组接入节点的电压相角；n表示风电场内部风电机组的数量；f_PF表示风电场的潮流约束，h_safe表示风电场的安全约束，其具体形式如下：

f_PF:

h_safe:

式中：G_ij表示节点i、j之间的线路电导；B_ij表示节点i、j之间的线路电纳；v_i表示节点i的电压幅值；v_j表示节点j的电压幅值；δ_ij表示节点i、j之间的相角差；P_i表示节点i的注入有功功率，由P_i^WT和节点接入信息决定；Q_i表示节点i的注入无功功率，由和节点接入信息决定；表示第i台风电机组的无功出力下限；表示第i台风电机组的无功出力上限；表示第i组无功补偿装置的无功出力下限；表示第i组无功补偿装置的无功出力上限；表示节点i、j之间线路的有功潮流下限；表示节点i、j之间线路的有功潮流上限；表示节点i、j之间线路的无功潮流下限；表示节点i、j之间线路的无功潮流上限；表示第i台风电机组接入节点电压幅值的下限；表示第i台风电机组接入节点电压幅值的上限；

所述的步骤S2中，风电场无功控制能力在线监测模型为：

在线监测初始阶段，预设一个阈值参数D_T，基于模型P₁构建风电场无功控制能力在线监测模型P₂，模型P₂的形式如下：

式中，为风电场的实时无功控制能力，为风电场在基准点的无功控制能力，Δp为扰动变化量，为基准点处风电场无功控制能力相对于系统扰动变量的最优灵敏度；p_base为基准时刻的扰动变量，solve P₁(p_base+Δp)表示求解扰动变量(p_base+Δp)下的模型P₁；

阈值参数D_t为基准点更新判据，用以衡量扰动大小，D_t选取为当前评估点相对于基准点的欧式距离，表达式如下：

式中：表示t时刻的第i个扰动变量；表示基准时刻的第i个扰动变量；N为扰动变量数目；

当更新判据D_t不超过阈值D_T时，说明扰动较小，可通过最优灵敏度信息进行线性化近似估计；当更新判据D_t超过阈值D_T时，说明扰动较大，需要重新计算P₁，并更新基准点为当前评估点。