[发明专利]一种计及风电场集电线路降损优化的电压预测控制方法

权利要求书

1.一种计及风电场集电线路降损优化的电压预测控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：采用实验法建立无功、电压、损耗之间的预测模型；

步骤2：建立风电场电压控制系统，包括：综合考虑预测周期内电压波波动及集电系统损耗的目标函数以及基于粒子群算法的优化求解方法，将优化结果解码得出综合控制指令，并在控制点下发至风电机群执行；

步骤3：针对目标函数设计自适应目标函数，目标权重系数实现自适应计算；

步骤4：对目标权重系数进行迭代优化，在优先保证约束条件的同时逐渐提高电压稳定子目标和集电系统损耗子目标权重；

步骤5：选取每台风电机组的无功设定值作为优化变量；对更远预测点，仅暂时确定所有风电机组无功设定值总量，平均分配给每台风电机组，在下一轮优化中再具体优化第二个预测点的无功设定值具体分配，以此滚动降低变量维数。

2.根据权利要求1所述计及风电场集电线路降损优化的电压预测控制方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤101：根据风电场拓扑结构将每台风电机组定义为一个节点，并网节点为风电场与电网直接连接的主变压器高压侧节点；

步骤102：采用摄动法，按风速划分工况，建立风电机组节点之间以及与并网点间的无功功率-电压灵敏度矩阵和预测模型；

步骤103：采用摄动法，按风速划分工况，建立无功功率-网损灵敏度关系和预测模型。

3.根据权利要求1所述计及风电场集电线路降损优化的电压预测控制方法，其特征在于，所述步骤2中的约束条件包括：风电机组无功出力约束、节点电压不等式约束，目标函数包括：并网点电压稳定程度子目标、集电系统损耗子目标、惩罚函数。

4.根据权利要求1所述计及风电场集电线路降损优化的电压预测控制方法，其特征在于，所述步骤3以各预测点风电场所需无功总量和下一控制点无功分配为控制变量，以目标函数为适应度函数，考虑约束条件，设计粒子群算法进行优化求解，得出最优结果。

5.根据权利要求1所述计及风电场集电线路降损优化的电压预测控制方法，其特征在于，所述目标权重系数根据以下规则进行自适应计算：

若此工况下电网电压跌落至并网导则所要求的风电场低电压穿越下限以下，风电机组停止运行，优化终止，不涉及目标权重系数α取值；

若取目标权重系数α＝1；此工况为电网并网导则所要求的风电场低电压穿越工况，风电机组无功控制首要任务为恢复并网点电压；

若风电场并网点电压处于正常调节区间，根据控制周期间风速波动情况确定目标权重系数α：

若取目标权重系数α＝1，此工况为电网并网导则所要求的风电场高电压穿越工况，风电机组无功控制首要任务为恢复并网点电压；

若此工况下电网电压跃升至并网导则所要求的风电场高电压穿越上限以上，风电机组停止运行，优化终止，不涉及目标权重系数α取值；

其中，V_PCC表示并网点电压，表示并网点电压基准值，表示风电机组切入风速和切出风速，v_wind(t_i)、v_wind(t_i-1)分别表示t_i和t_i-1控制周期的平均风速。