[发明专利]针对低风速分散式风电并入配电网的双层电压优化方法

权利要求书

1.一种针对低风速分散式风电并入配电网的双层电压优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据低风速风电机组和SVC的模型构建双层电压优化模型，双层电压优化模型的上层模型以网损、电压偏差、电压稳定性指标和分散式风电总投资为目标函数形成多目标规划问题，下层模型建立了基于模糊逻辑的低风速风电机组与SVC协调调压的无功控制策略；

2)在双层电压优化模型的上层模型中，考虑风速和负荷的随机性和波动性，对低风速风电机组接入配网选型选址的多目标规划问题进行求解，获取低风速风电机组的最优选型和接入位置，低风速风机选址后，采用Q-V曲线法确定SVC的最优接入位置，所述的双层电压优化模型的上层模型经过归一化的目标函数为：

L_t＝max{L_j,t}

其中，P_LOSS为24小时内整个配电网的网损，P_LOSS,t为t时刻的网损，ΔS_Lm,t为支路m在时刻t的功率损耗，real(·)为有功网损，F为24小时内整个配电网的电压总偏差，F_t为t时刻的电压偏差，N为总节点数，V_i,t为t时刻i节点的实际电压，为t时刻i节点的标称电压，L为24小时内整个配电网的VSI值，L_t为t时刻的VSI值，L_j,t为t时刻支路ij的电压静态稳定性指标，P_j,t为t时刻支路末端的有功功率，Q_j,t为t时刻支路末端的无功功率，x_ij为线路电抗，r_ij为线路电阻，y为线路电阻，V_i,t为t时刻支路首端电压，f为分散式风电的总投资，f_inv为设备投资费用，f_op为运行维护费用，Z_iw为单位容量投资，为第k台风电机组的额定功率，K为风电机组总数，Z_ow为单位容量年运维费用，y_t为规划年限，上标P表示原始值，上标O表示单项最优值，f^O为增加一台1.5MW低风速风电机组的投资；

所述的上层模型的约束条件包括：

潮流等式约束：

其中，为t时刻母线i的有功负荷，P_G,t为t时刻等效电源的出力，为t时刻风电机组k的出力；

节点电压约束：

U_imin,t≤U_i,t≤U_imax,t

其中，U_i,t为节点i的电压值，U_imin、U_imax为节点i的最小允许电压值和最大允许电压值；

分散式风电装机容量约束：

其中，为风电机组k的额定功率；

分散式风电机组台数约束：

N_W≤N′

其中，N_W为分散式风电机组台数，N′为分散式风电机组台数上限；

3)将上层模型的低风速风电机组的最优选型、接入位置和SVC的最优接入位置传入到下层模型，建立基于模糊逻辑的DFIG与SVC协调调压的无功控制方法，实现低风速风电机组与SVC的协调调压，使得风电机组并网点电压提升到可连续运行的区间内，具体为：

建立模糊推理系统，将风电机组并网点电压和DFIG无功出力作为输入量，输出风电机组无功电流参考值I_{q_ref}以及SVC的电压参考值V_ref，风电机组并网点电压V_PCC选用4个模糊子集：欠电压、低电压、正常电压和高电压，DFIG无功出力Q_W选用3个模糊子集：越下限、不越限、越上限，将DFIG无功出力Q_W作为模糊逻辑的输入量之一，实现当DFIG无功能力没有被充分利用时，优先利用DFIG无功能力调压，当DFIG无功越限时，利用SVC提供无功支撑，与DFIG协调调压，风电机组无功电流参考值I_{q_ref}以及SVC的电压参考值V_ref均选用4个模糊子集：吸收无功、正常运行、发出无功、大力发出无功，在模糊推理进行之前，设定模糊规则，由于输入量分别采用4个和3个模糊子集，制定12条模糊规则，当风电机组无功出力未越限时，只调节DFIG自身无功；当风电机组无功出力越限时，只调节SVC的无功无力。