[发明专利]一种基于二阶锥算法的含风电集群近区电网无功优化方法

权利要求书

1.一种基于二阶锥算法的含风电集群近区电网无功优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立风电近区电网模型；

S2：对风电近区电网模型进行二阶锥凸松弛化得到其二阶锥形式；

S3：针对风电集群特性，构建风机约束条件；

S4：建立基于二阶锥的交流潮流约束方程式；

S5：设置风电集群近区电网安全约束；

S6：建立目标函数，进行求解。

2.根据权利要求1所述的一种基于二阶锥算法的含风电集群近区电网无功优化方法，其特征在于，所述步骤S1建立风电近区电网模型的具体步骤如下：

S101：输电网交流基础潮流模型如下：

式中，P_i^t和分别代表节点i在t时段的净注入有功功率和无功功率；V_i^t和分别为时段t节点i和j的电压幅值；为时段t节点i和j电压的相角差；G_ij是支路ij的电导值；B_ij是支路ij的电纳值；

S102：令P_j,Q_j分别是节点j的净注入有功功率和无功功率，其值为：

式中：P_j.G,Q_j.G分别为节点j上发电机的有功出力与无功出力，P_j.D,Q_j.D分别为节点j上的有功负荷与无功负荷，Q_j.Com表示节点j上无功补偿装置的出力值；

S103：建立的交流风电近区电网模型如下：

式中：P_ij,P_jk和Q_ij,Q_jk分别是节点i(j)到节点j(k)的有功功率和无功功率，i∈(i,j)表示以节点j为末端的首端节点，k∈(j,k)表示以节点j为首端的末端节点，v_2j为节点j电压幅值的平方，i_2ij为支路ij电流幅值的平方，r_ij,x_ij分别是支路ij的电阻值和电抗值，g_j,b_j分别是节点j对地的电导值和电纳值。

3.根据权利要求1所述的一种基于二阶锥算法的含风电集群近区电网无功优化方法，其特征在于，所述步骤S2对风电近区电网模型进行二阶锥凸松弛化得到其二阶锥形式具体为：

利用二阶锥松弛技术对式(1)交流潮流方程转化并进行凸松弛，引入变量v_2i和i_2ij，定义如下：

式(2)中，Vi为节点i的电压幅值，v_2i为节点i电压幅值的平方，I_ij为支路ij的电流幅值，i_2ij为支路ij电流幅值的平方；在满足模型目标函数是i_2ij的增函数和节点负荷无上界等条件下，进行凸松弛得到：

其二阶锥表示形式如下：

||[2P_ij 2Q_ij i_2ij-v_2i]^T||₂≤i_2ij+v_2i (6)。