[发明专利]一种基于动态分区的分散式风电集群控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于动态分区的分散式风电集群控制方法及系统，方法包括：根据电网特性和风力发电情况，对每个时间断面形成多个分区方案；计算各分区方案下对每个区域进行自治控制的成本；综合所有分区自治控制成本的信息，形成所有时间段的最优分区方案；按照每个时间段的最优分区方案对分散式风电进行分区形成多个集群，集群内对本区域的风电单元进行控制。系统包括风电集群协调控制模块，用于形成分区方案，产生对应分区数量的区域管控模块；区域管控模块，用于计算对本集群区域进行自治控制的成本，并对本区域的风电单元进行控制。本发明可减少弃风、降低网损和风机控制成本使分散式风电整体的运行成本最低，并兼顾控制的快速性，并且方便维护。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种基于动态分区的分散式风电集群控制方法及系统。

背景技术

分散式风电位于用电负荷中心附近，不以大规模远距离输送电力为目的，所产生电力就近入网，并在当地消纳。

风电出力主要受风速影响，在时间和空间上都具有很强的不确定性。当风电出力小于负荷需求时，需要大电网输送功率来平衡供需或切负荷，导致线损增大或生产运营损失；当风电出力大于负荷需求时，就要削减风电出力，产生弃风现象。另外，风电建设通常远离中心网络，网架结构薄弱。大规模具有出力间歇性和波动性特点的风电的接入将对电网的安全稳定运行造成影响。

分散式风电分布点多、调控面广，现阶段的控制方法主要分为集中式和就地式。集中式控制具有统筹性，但对通信效率依赖性强，特别是节点数量较大时，会导致运算效率低下，调节滞后；就地式控制能快速对本区域进行调节，但不易实现全局最优。结合现行两种控制方式的优点，可以将整个分散式风电划分为多个集群，对各集群进行集中控制，集群区域内实行就地控制。

现有技术主要集中在对单个区域或单个风电场的就地控制，如公告号CN106130068A和CN106159961A的发明专利，这显然无法适用于分布点多的分散式放电；也有如公告号CN108899927A和公告号CN109659947A的发明专利基于网络拓扑位置对分散式风电进行分区控制，其并未考虑风电输出特性和负荷特性，易产生切负荷或弃风现象；另外，如公告号CN110994702A的发明专利在分区时考虑了有功/无功-电压灵敏度，使对于区域控制的分区更加合理。但是现有分区技术均是根据某一场景断面进行的固定分区，在风电出力具有随机性和负荷用电需求随时间变化的实际情况下，也较容易产生弃风现象或使网络线损增加。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于动态分区的分散式风电集群控制方法及系统，能够根据地区典型日风速特性、网络负荷特性和风电拓扑位置对每个时间断面的分散式风电控制形成多个分区方案，并选出其中的最优分区方案进行分区集群控制，可减少弃风、降低线损和风机控制成本使分散式风电的整体运行成本最低，并且兼顾控制的快速性；基于控制方法的控制系统将分模块分别进行分区处理和各个区域内的风电控制，可加快运算速度，并方便维护。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于动态分区的分散式风电集群控制方法，包括：

根据电网特性和风力发电情况，对每个时间断面形成多个分区方案。

计算各分区方案下对每个区域进行自治控制的成本。

综合各分区方案下所有分区自治控制成本的信息，依次形成所有时间段的最优分区方案。

按照每个时间段的最优分区方案对分散式风电进行分区形成集群，各区域对内部的风电单元进行控制。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电网特性和风力发电情况，包括：

风电拓扑位置。

网络负荷特性。

地区典型日风速特性。