多无功源分层协调的风电场电压控制方法

摘要

本发明提出了多无功源分层协调的风电场电压控制方法，该方法在有效控制电压的同时，还能够减少离散设备的调节次数，降低系统运行成本。它的步骤为：第一步，通过SCADA监测控制和数据采集采集系统中的数据信息，并上传至控制中心；第二步，控制中心进行第三级控制；第三步，第二级控制为风电场级控制，将采集到的汇集点实时电压值U_t与电压参考值U_ref进行比较，ΔU＝U_ref-U，为了防止设备的频繁调节，设置电压死区范围，如果-0.01≤ΔU≤0.01，则不进行控制，若超出死区范围，则根据第四步的两层多阶段模型计算控制策略并实施，该级的控制周期为分钟级；第四步，控制策略的求取分为两层；求取完毕后，第一级的控制，是各种无功调压装置根据第二级优化计算后下发的控制策略进行动作；第五步，待三级控制的下一周期到来，重新进入第二步。

主权项

一种多无功源分层协调的风电场电压控制方法，其特征是，它的步骤为：第一步，通过SCADA监测控制和数据采集系统中的数据信息，并上传至控制中心；第二步，控制中心进行第三级控制，通过最优潮流计算，给出风电场汇集点的电压参考值U_ref，该级控制的周期为小时级；第三步，第二级控制为风电场级控制，将采集到的汇集点实时电压值U_t与电压参考值U_ref进行比较，ΔU＝U_ref‑U_t，为了防止设备的频繁调节，设置电压死区范围，如果‑0.01≤ΔU≤0.01，则不进行控制，若超出死区范围，则根据第四步的两层多阶段模型计算控制策略并实施，该级的控制周期为分钟级；第四步，控制策略的求取分为两层，第一层离散设备优化，求取完毕控制策略并下发，待下一第三级控制周期到来，进入第五步；第二层分为多个阶段，每一阶段均只制定连续设备控制策略并下发，每一阶段的控制完成之后，到下一第二级控制周期到来，重新计算连续设备的控制策略并下发；第五步，待三级控制的下一周期到来，重新进入第二步；所述第二步中，第三级控制根据第一步的系统运行信息，确定中枢点母线电压的参考值，并下发，其中第三级控制追求的是电网的经济性，该级的控制的目标函数是系统的网损最小：$f_1=\min P_{\mathrm{loss}}=\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{U}_i\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{U}_j(G_{\mathrm{ij}}\cos {\delta }_{\mathrm{ij}}+B_{\mathrm{ij}}\sin {\delta }_{\mathrm{ij}})---\left(1\right)$式中：P_loss为区域有功网损；U_i和U_j分别为节点i和节点j的电压幅值；δ_ij＝δ_i‑δ_j为节点i和j的相角差；G_ij+B_ij为线路ij的导纳参数，G_ij为电导，B_ij为电纳；求解该目标函数，得到主导节点的目标电压值，在风电场群构成的区域，风电场汇集站的并网点被选为主导节点。