[发明专利]一种基于随机最优潮流的风电穿透功率极限分析方法

说明书

本发明公开了一种基于随机最优潮流的风电穿透功率极限分析方法。方法为：首先构建基于概率最优潮流的风电穿透功率极限计算模型，并设置系统信息以及粒子群算法初始参数；随机生成控制变量初始值和粒子初始速度；然后随机生成风电场风速样本，计算粒子在各个样本下的系统潮流，判断是否满足机会约束；接着将机会约束加入到适应度函数中，计算各粒子适应度值，获取个体最优值和全局最优值，并更新各粒子速度和位置；最后判断是否满足最大迭代次数，若不满足，则重新随机生成风电场风速样本进行计算，若满足输出最优决策变量以及风电穿透功率极限值。本发明能够满足风电随机性和潮流等式约束，从而直接计算风电接入能力。

技术领域

本发明涉及电力系统运行与控制技术领域，特别是一种基于随机最优潮流的风电穿透功率极限分析方法。

背景技术

作为一种可再生、无污染的绿色能源，风能的大规模开发利用在缓解能源危机、保护环境、促进可持续发展等方面的作用日益突出，受到了世界各国的高度重视，风力发电已经成为目前最成熟、最具大规模开发和商业化潜力的新能源发电技术。随着国家在政策上对可再生能源发电的大力支持，我国的风电建设也进入了一个快速发展的时期。

然而，由于风能固有的随机性、间歇性和波动性，大规模风电接入后必将对电力系统的安全稳定运行造成严重的影响。因此，评估一个系统可以接纳的最大风电容量，即风电接入能力，是风电场规划阶段迫切需要解决的关键问题，也是对大规模风电接入后的系统进行分析时所要解决的首要问题。

由于风电接入对系统的影响涉及因素较多，范围较广，分析计算十分复杂，因此至今尚没有统一的求解风电穿透功率极限的方法。现有的方法一般仅针对某一种特定的制约因素，无法综合考虑多个影响风电接入的制约因素，无法全面考虑系统的各种运行方式和风电场风速条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够满足风电随机性和潮流等式约束的基于随机最优潮流的风电穿透功率极限分析方法，从而直接计算风电接入能力。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于随机最优潮流的风电穿透功率极限分析方法，包括以下步骤：

步骤1、构建基于概率最优潮流的风电穿透功率极限计算模型，并设置系统信息以及粒子群算法初始参数；

步骤2、随机生成控制变量初始值和粒子初始速度；

步骤3、随机生成风电场风速样本，计算粒子在各个样本下的系统潮流，判断是否满足机会约束；

步骤4、将机会约束加入到适应度函数中，计算各粒子适应度值，获取个体最优值和全局最优值，并更新各粒子速度和位置；

步骤5、判断是否满足最大迭代次数，若不满足，则返回步骤3；若满足，则进行步骤6；

步骤6、输出最优决策变量以及风电穿透功率极限值。

进一步地，步骤1中所述的构建基于概率最优潮流的风电穿透功率极限计算模型，具体如下：

该模型以系统可接纳的各风电场装机容量之和最大化作为目标，目标函数为：

式中，m为风电场个数，n_i为第i个风电场中风机的个数，P_NWi为第i个风电场中风机的额定功率；

等式约束为系统的潮流方程，约束为：