[发明专利]一种大规模风电汇集电网分相潮流优化方法及系统

权利要求书

1.一种大规模风电汇集电网分相潮流优化方法，其特征在于，所述方法包括：

构建大规模风电汇集电网的分相潮流优化模型；所述分相潮流优化模型包括目标函数和约束条件；所述目标函数包括最小负序电压不平衡度均值目标函数和最小电压偏差目标函数；

获取不同风速下大规模风电汇集电网的线路参数、负荷数据、风电场输出功率数据；

根据每种风速下大规模风电汇集电网的线路参数、负荷数据、风电场输出功率数据，采用Pareto档案多目标粒子群优化算法对所述分相潮流优化模型进行求解，获得每种风速下大规模风电汇集电网中汇集站和各个风电场的无功补偿装置每相的补偿容量。

2.根据权利要求1所述的大规模风电汇集电网分相潮流优化方法，其特征在于，

所述最小负序电压不平衡度均值目标函数为其中，F₁为负序电压不平衡度均值，U_i1为节点i的正序电压有效值，U_i2为节点i的负序电压有效值，和分别表示节点i的a相、b相和c相的电压有效值，α为旋转因子，n为节点总数；

所述最小电压偏差目标函数为其中，F₂为电压偏差，为节点i第φ相的节点电压实际值，为节点i第φ相的节点电压参考值。

3.根据权利要求2所述的大规模风电汇集电网分相潮流优化方法，其特征在于，所述约束条件包括：等式约束和不等式约束。

4.根据权利要求3所述的大规模风电汇集电网分相潮流优化方法，其特征在于，所述等式约束包括：节点电流方程约束、支路电压方程约束和三相潮流方程约束；

所述节点电流方程约束为其中，为节点i和节点j之间所连支路上流过的φ相电流，a、b、c分别为三相中的a相、b相和c相，表示节点j的φ相有功功率，表示节点j的φ相无功功率，表示节点j无功补偿装置φ相补偿的无功功率，表示节点j的φ相电压，表示与节点j相连的第l条支路上流过的φ相电流，p为节点i和节点j之间所连支路的数目；

所述支路电压方程约束为其中，表示节点i的φ相电压，表示节点i和节点j之间所连支路的支路阻抗矩阵；

所述三相潮流方程约束为其中，为节点i的φ相有功功率，N为整个汇集电网的节点个数，为节点k的m相电压，G_ik,φm为节点i、节点k的φ相与m相之间的电导，θ_ik,φm为节点i、节点k的φ相与m相之间的电压相角差，B_ik,φm为节点i、节点k的φ相与m相之间的电纳，表示节点i的φ相无功功率，表示节点i无功补偿装置φ相补偿的无功功率。

5.根据权利要求4所述的大规模风电汇集电网分相潮流优化方法，其特征在于，所述不等式约束包括：负序电压不平衡度约束、无功补偿装置补偿容量上下限约束和节点的电压安全约束；

所述负序电压不平衡度约束为

所述无功补偿装置补偿容量上下限约束为其中，分别为所安装的无功补偿装置的φ相可以补偿的无功下限、上限；

所述节点的电压安全约束为其中，分别为节点i的φ相电压允许下限、上限。

6.一种大规模风电汇集电网分相潮流优化系统，其特征在于，所述系统包括：

分相潮流优化模型构建模块，用于构建大规模风电汇集电网的分相潮流优化模型；所述分相潮流优化模型包括目标函数和约束条件；所述目标函数包括最小负序电压不平衡度均值目标函数和最小电压偏差目标函数；

输入数据获取模块，用于获取不同风速下大规模风电汇集电网的线路参数、负荷数据、风电场输出功率数据；

补偿容量获得模块，用于根据每种风速下大规模风电汇集电网的线路参数、负荷数据、风电场输出功率数据，采用Pareto档案多目标粒子群优化算法对所述分相潮流优化模型进行求解，获得每种风速下大规模风电汇集电网中汇集站和各个风电场的无功补偿装置每相的补偿容量。