[发明专利]一种风电电力系统无功电压事前多时间尺度优化控制方法

摘要

本发明提供一种风电电力系统无功电压事前多时间尺度优化控制方法，用于火电机组与风电场并网的电力系统，解决现有技术中由于风速剧烈波动导致风电场无功调节能力减小而无法满足系统电压稳定需求的技术问题，计及风电场有功出力对其无功可控容量的影响，兼顾风电场有功无功出力和系统无功补偿装置对并网电电压的影响，通过建立事前多时间尺度优化模型协调风电场有功和无功出力、协调风电场和同步机的出力，在风速变化前主动调整风电场出力以避免风速波动对电网电压造成较大影响，在保证电网安全性的前提下，实现经济效益最大化。

主权项

1.一种风电电力系统无功电压事前多时间尺度优化控制方法，用于火电机组与风电场并网的电力系统，其中，系统中火电机组的数量为NG，风电场中双馈风电机组的数量为ND，直驱风电机组的数量为NP，其特征在于，包括如下步骤：S101、采集风电并网点电压Uacc、风电场无功出力Qw、风电场有功出力Pw、电力系统无功补偿量Qc，计算风电并网点电压Uacc关于风电场有功出力Pw的灵敏度a11，计算风电并网点电压Uacc关于风电场无功出力Qw和电力系统无功补偿量Qc的灵敏度a12；S102、获取下一时刻的风速预测信息，基于下一时刻的风速预测信息计算下一时刻风电场有功出力预测值结合风电场有功出力P_w、风电并网点电压U_acc关于风电场有功出力P_w的灵敏度a₁₁以及风电并网点电压U_acc，计算风电并网点电压预测值S103、基于风电并网点电压Uacc关于风电场有功出力Pw的灵敏度a11及风电并网点电压Uacc关于风电场无功出力Qw和电力系统无功补偿量Qc的灵敏度a12，计算风速波动下平抑风电并网点电压变化的系统无功需求变化量ΔQw,de；当ΔQw,de‑ΔQc,max＞NDQD.max+NPQP.max时，执行步骤S104，否则，认为电网无功容量足够，不采取控制措施，QD.max为双馈风电机组的无功可控范围，QP.max为直驱风电机组的无功可控范围，ΔQc,max为无功补偿装置的最大调节范围；S104、利用包含电力系统运行约束和弃风惩罚的事前长时间尺度出力优化模型，确定火电机组的开停机状态和下一时刻的电容器的无功补偿量；S105、基于已确定的火电机组的开停机状态，利用包含电力系统运行约束的事前短时间尺度出力优化模型，确定下一时刻的火电机组和风电场的有功出力、无功出力以及静止无功补偿装置的无功出力；S106、基于下一时刻的火电机组和风电场的有功出力、无功出力，下一时刻的静止无功补偿装置的无功出力以及下一时刻的电容器的无功补偿量实现对风速波动下的电力系统无功电压的事前电压控制。