[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

说明书

本发明涉及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，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；2)在上层模型中，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；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，使得风电机组并网点电压提升到可连续运行的区间内。与现有技术相比，本发明具有考虑低风速、负荷波动性和配电网负荷的用户行为特性、改善配电网的整体电压分布等优点。

技术领域

本发明涉及低风速风机优化控制领域，尤其是涉及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。

背景技术

2018年被公认为是“分散式风电元年”，国家能源局大力动分散式风电、低风速风电的发展。同时“世界一流配电网”的建设也要求分布式能源大量接入，并且能够实现智能化、自动化运行，因而，配电网对风电场输出电能质量、节能降损的要求日趋提高。合理规划分散式风电的接入位置和容量、提高接入点的电能质量、实现低风速下的功率控制，是分散式风电进一步发展所必须突破的关键技术。一方面，在风电机组的选型选址方面，一些学者提出在放射性配电网的末端并入风电机组，对末端的电压水平起支撑作用，然而这样的“电压杠杆效应”并没有最大化整个配电网的综合效益，此外，低风速风电机组与常规风电机组的运行特性有所区别，在接入配电网进行电压运行优化之前，应当先确定合适的风电机组型式以及并网点；另一方面，在风电机组并网后的运行控制方面，由于分散式风电场原则上不新建变电站和无功补偿设备，因此必须优先利用风电机组自身的无功能力，当风速较低且重负荷的情况下，导致DFIG无功达到极限却仍然无法使PCC点电压达到理想区间内，所以在其无功耗尽时，需结合无功补偿装置进行协调调压。因此，为了维持风电机组并网点电压在合理范围内，需从规划和运行两个角度确定其最佳型式及并网位置并且确定无功补偿装置SVC最佳接入位置，包括DFIG和SVC的协调控制从而改善配电网的电能质量。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供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。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

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，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；

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；

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。

所述的步骤1)中，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。

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}