[发明专利]一种基于新能源接入的无功电压时序递进优化控制方法

说明书

本发明公开了一种基于新能源接入的无功电压时序递进优化控制方法。包括：计算单时间断面多形态新能源并网点电压和功率因数；根据电压和功率因数阈值判断PCC点运行状态在九区控制图中的位置；若PCC点运行状态位于九区图非0区域，进行单时间断面无功电压越限控制，使其进入九区图0区域；若PCC点运行状态位于九区图0区域进行单时间断面无功电压多目标多约束优化控制；在单时间断面优化控制的基础上，根据短期和超短期负荷预测，进行新能源电力系统时序递进优化控制。本发明提供优化控制方法能够加强多种无功资源的协调控制，完善电网分层分布式的无功电压控制模式，保证分布式电源并网后电网的优质、经济和安全运行。

技术领域

本发明属于新能源电力系统安全稳定控制领域，尤其涉及一种基于新能源接入的无功电压时序递进优化控制方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，我国对能源的需求与日俱增，但化石能源日趋枯竭，核能发展受到限制，以煤炭、石油为主要能量来源的传统发电模式正面临资源可持续利用、气候变暖以及环境污染等一系列问题，这使得可再生能源的开发和利用逐渐成为社会可持续发展的必由之路。然而，大量新能源厂站分布式接入改变了电网中各支路潮流的流动特点，从而改变了电网的电压分布，且分布式电源的出力具有较强的随机性，会导致并网点电压波动，容易造成电压越限等问题。目前，对新能源电力系统电压控制主要利用无功调压设备和变压器分接头进行控制，对风电场站内的无功调节资源利用较少，而且目前的无功电压控制方法多集中于各无功补偿设备的协调控制，并没有考虑其动作频次，可能造成部分设备反复调节，部分设备不动作的现象，降低设备使用寿命。

综上所述，目前风电集群接入电力系统无功电压控制已存在一些方法，但依然存在两个方面的问题需要改进：1)目前方法未充分利用分布式新能源厂站的无功调节资源，具有进一步的无功电压控制潜力；2)分布式电源出力的波动性易引发常规厂站无功设备频繁动作、反复调节等问题，影响电网及设备的安全运行。因此，我们在以上方法的基础上，提出一种基于新能源接入的无功电压时序递进优化控制方法，能够加强多种无功资源的协调控制，完善电网分层分布式的无功电压控制模式，保证分布式电源并网后电网的优质、经济和安全运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是一种基于新能源接入的无功电压时序递进优化控制方法，用于解决新能源功率波动引起电压越限而且传统方法会造成无功补偿设备频繁投切的问题，加强多种无功资源的协调控制，保证分布式电源并网后电网的优质、经济和安全运行。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于新能源接入的无功电压时序递进优化控制方法，包括以下步骤：

S1：计算单时间断面多形态新能源PCC的电压和功率因数；

S2：根据电压和功率因数阈值判断PCC运行状态在九区图中的位置；

S3：若PCC运行状态位于九区图非0区域，则首先进行单时间断面无功电压越限控制，使其进入九区图0区域；

S4：若PCC点运行状态位于九区图0区域，则进行单时间断面无功电压多目标多约束优化控制；

S5：在单时间断面优化控制的基础上，根据短期和超短期负荷预测，进行新能源电力系统时序递进优化控制，使得无功补偿设备动作次数最少。

进一步的，所述S1包括以下步骤：

S101：计算单时间断面多形态新能源PCC的电压U_PCC；

S102：计算单时间断面多形态新能源PCC的功率因数

进一步的，所述S2包括以下步骤：

S201：设定PCC的电压阈值和功率因数阈值电压阈值取额定电压的±5％，功率因数阈值取额定功率因数的±5％；