含风电场电力系统动态优化潮流的混合蛙跳算法

根据无功补偿就近的原则,风电场尽量不从系统吸收无功,风电场所需无功主要由风电场无功补偿装置提供。考虑发电机的阀点效应和异步风力发电机组无功补偿装置投切的离散性,含风电场的电力系统动态优化潮流属于复杂的多约束混合整数非凸非线性规划问题。计及各个时间断面的耦合性,将所有时段统一进行优化,以整个时段所有常规机组费用最小为目标函数,建立了含风电场电力系统动态优化潮流的数学模型。提出将混合蛙跳（SFL）算法应用到统一考虑所有时段的动态优化潮流计算中,给出了具体实现方法。在改进的IEEE 30节点系统中分别采用SFL算法和粒子群优化算法进行了仿真计算,结果表明所提出的方法是有效的。     

城网无功补偿规划的优化方法

通过对网络最优无功潮流计算方法和无功补偿容量最优配置规划方法的阐述和分析，建立正确的数学模型，运用线性规划方法任意选定电网的初始运行点，在初始运行点处对目标函数及运行约束方程进行线性化，而后运用线性规划求出控制电量的解。再经过潮流计算求出对应于“解”的电网所有运行点参数，在此运行点处对目标函数及运行约束方程进行线性化，重新用线性规划求解。这样经重复进行计算，逐步逼近非线性规划的解，最终得到城网无功补偿规划的优化方法。     

电网对称故障下定速异步风电场STATCOM容量配置研究

从建立并网异步风电场简化等效模型出发,详细分析了含线路参数的大容量异步风电场暂态特性和功率特性,并在此基础上定量分析了异步风电场的临界切除时间与无功设备补偿容量间的关系,最终提出了基于风电场转矩特性和功率潮流的大容量异步风电场静止同步补偿器的容量配置方法。该配置方法可计算满足电网导则中低电压穿越要求的大容量异步风电场所需配置的最小静止同步补偿器无功补偿设备容量,并通过仿真平台验证了所提计算方法的正确性。最后对影响异步风电场的低电压穿越能力的相关因素进行了深入分析,揭示了大电网与异步风电场间电气距离与其所需配置静止同步补偿器设备容量间的关系以及静止同步补偿器配置容量对异步风电场暂态运行特性的影响。     

基于内陆分散式风电场有功无功协调调度的最优潮流模型研究

随着新能源的发展,大量分布式风电接入中低压电网,造成部分节点静态电压偏移过大。建立了含内陆分散式风电场的电力系统最优潮流的无功优化模型,充分发挥分布式电源的有功-无功调节能力,缓解部分节点静态电压不合问题。同时,利用求解非线性优化问题的原始对偶内点法,提高求解非线性优化问题的速度和准确性。以网络损耗为优化目标函数,将电网节点电压合格约束放入不等式约束中,在提高电网运行经济性的同时,可有效解决电网静态电压偏移问题。     

用于改进潮流计算中PV-PQ节点类型转换逻辑的非线性规划模型

由于无功容量的限制,电力系统潮流计算中经常要进行PV-PQ节点类型转换,传统转换逻辑容易引起数值振荡,甚至错误识别节点类型而导致潮流发散。针对该问题,文中提出一种非线性规划模型以改进PV-PQ节点类型转换逻辑,采用现代内点算法求解。模型以无功容量作为约束条件,通过目标函数控制系统电压,避开了节点类型转换。同时,无功的优化配置可以增强维持系统电压的能力,增大无功裕度;结合现代内点法求解,模型表现出了处理大规模和重负荷系统的优良性能。对IEEE-118系统和一个实际系统的仿真验证了该模型的优势。     

风电场无功补偿计算方法与容量配置的研究

以辽宁省阜新已投运的华能阜北风电场无功补偿计算为实例,通过箱式变压器、集电线路、升压变压器和风电送出线路的无功计算得到风电场的无功损耗,再结合风电场自身的无功出力情况以及电网的结构特点研究风电场无功补偿计算的方法以及无功补偿容量的配置原则。把理论计算的无功补偿结果与实际运行中的风电场投运的无功情况进行比较,验证无功补偿计算方法的正确性,同时提出根据电网结构的特点考虑在系统侧补偿无功的建议,以指导风电场并网工程中升压站内的无功配置。     

基于最优覆盖法的变电站无功补偿容量优化配置研究

为有效寻找电网无功补偿配置的薄弱点,提出了一种新的无功补偿设备优化配置的方法。该方法根据110 kV变电站全年的无功负荷情况统计出无功负荷概率分布曲线,采用最优覆盖法建立无功补偿配置优化模型,并通过全局搜索寻求优化配置方案。通过对优化配置方案与实际补偿容量配置的比较,给出了无功补偿配置相对薄弱的变电站,为电力系统规划人员提供决策依据。     

十堰地区电网无功现状及补偿方法分析

具体分析了目前十堰地区电网的基本特点和无功配置情况,针对电网电压越限以及电压调整困难的现状,以节点电压为约束,电网有功损耗最小为目标,利用PSASP(电力系统综合分析程序)计算了几种典型运行方式下的电网潮流,求得节点最优无功补偿容量以及补偿地点,对比了优化前后的无功潮流、电压、网损情况.结论说明,充分利用电力系统现有的电压调节、无功补偿装置,通过合理配置无功补偿地点及容量,从全网优化的角度进行电压无功控制对于十堰电网安全、经济运行具有重要的意义.     

基于最优覆盖法的变电站无功补偿容量优化配置研究

为有效寻找电网无功补偿配置的薄弱点,提出了一种新的无功补偿设备优化配置的方法.该方法根据110 kV变电站全年的无功负荷情况统计出无功负荷概率分布曲线,采用最优覆盖法建立无功补偿配置优化模型,并通过全局搜索寻求优化配置方案.通过对优化配置方案与实际补偿容量配置的比较,给出了无功补偿配置相对薄弱的变电站,为电力系统规划人员提供决策依据.     

风力发电机组特性及接入系统的潮流计算方法研究

介绍了风力发电机组的工作原理和风电场的功率特性,针对P—Q简化模型法、P—Q迭代模型法、R—X迭代模型法在含风电场的电力系统潮流计算中存在的不足,提出一种考虑异步风力发电机组的无功一电压特性来进行含风电场的电力系统潮流优化计算方法。在MATLAB软件环境下,采用IEEE14节点系统作为测试系统进行潮流算例仿真,仿真结果表明,该方法的潮流计算精度和速度均较高,具有良好的合理性,可满足含风电场的电力系统潮流优化计算要求。     

考虑双馈电机风电场无功调节能力的配电网无功优化

针对目前配电网无功优化中没有考虑具有灵活无功调节能力的并网双馈电机风电场为系统提供无功支持的问题,研究了考虑双馈电机风电场无功调节能力的配电网无功优化模型和算法.分析了风速预测误差对双馈电机风电场无功容量的影响,将双馈电机风电场无功容量极限作为约束条件,在最大效率利用风能的前提下将双馈电机风电场作为连续无功源参与配电网...     

基于量子人工蜂群算法的风电场多目标无功优化

为了分析风机的不确定性出力对电网运行的影响,建立了风电场的概率模型,利用两点估计法(2PEM)进行概率潮流计算。然后,建立了综合考虑有功网损、电压偏移量和静态电压稳定裕度的多目标无功优化模型,并通过层次分析法(AHP)确定各个目标函数的权重,避免了人为主观臆断性。提出了量子人工蜂群算法,并将该算法和前述的概率潮流计算相结合应用到风电场无功优化当中。最后,以IEEE 14节点系统为例,将风电场接入该系统进行无功优化,并和传统的人工蜂群算法(ABC)进行比较,结果表明量子人工蜂群算法优化效果更好,具有更高的收敛精度,有效地避免了早熟现象。     

接入风电场的电力系统无功优化研究

研究了考虑大型风电场接入的电力系统无功优化问题。针对风电场接入时的无功优化模型,分析讨论了接入风电场的系统无功潮流计算,提出了一种改进遗传算法解决传统遗传算法在无功优化中面临的问题。采用混合编码方式处理连续变量和离散变量共存,利用自适应交叉和变异操作提高算法的搜索能力和跳出局部最优解的能力,利用精英代保持进化策略提高算法的可靠性和鲁棒性,在IEEE30标准系统引入风电场验证了该算法的适用性。     

双馈风力发电场无功支撑范围的鲁棒估计

双馈异步发电机无功功率在一定范围内可调,双馈风力发电场可作为新型无功源向电网提供无功支撑。由于风电场内网络约束的非线性以及双馈风力发电机有功功率的不确定性,难以准确估计双馈风力发电场的无功支撑范围,对此提出鲁棒估计方法。首先建立基于两阶段鲁棒优化的无功支撑范围估计模型,其中第1阶段优化给出候选的最大无功支撑范围,第2阶段优化检查在各种不确定场景下,风电场是否均可提供候选范围内的无功功率。为便于求解,通过锥松弛和对偶转化将非凸的第2阶段问题转化为凸优化问题,并通过罚因子保证松弛解的精确性。基于列约束生成算法求解该鲁棒优化模型,得到最大无功支撑范围。最后给出风电场作为无功源参与电网无功优化的策略。算例证明了所提方法可以准确估计风电场的无功支撑范围以及策略的可行性。     

基于电压稳定灵敏度的风电场无功优化研究

提出采用电压稳定灵敏度进行风电场无功优化的方法,论证并推导了鞍结分岔的电压稳定裕度灵敏度的算式.借助太平里风电场接入系统项目,通过无功优化补偿计算,提出合理的无功配置建议,从而提高含风电场系统的电压稳定性.     

考虑风功率分布规律的风电场无功补偿容量优化决策

双馈型风电机组的无功调节范围随其有功功率输出变化而存在波动性,极端条件下,又有其不可调节性,由此必然降低其对自身电压水平支撑的持续性。为此,在依据功率估算数据对风电场输出功率分布特性进行统计分析的基础上,提出考虑风功率分布特性的风电场无功补偿容量优化决策方法。该方法在充分计及双馈感应发电机无功调节能力与风功率分布特性的前提下,以无功补偿的投资成本与运行成本最小化为目标,构建无功补偿容量优化计算模型。该研究可使双馈型风电场的无功补偿决策更具针对性,并以最小代价实现该类风电场连续、无缝的无功电压调节。应用改进粒子群优化算法对所构建算例系统进行求解,分析结果表明了该研究的有效性。     

抑制大规模连锁脱网的风电汇集区域电压预防控制策略

风电场连锁脱网事故给风电并网带来了新的挑战。传统无功优化虽能得到较好的优化控制量,但当风电场N-1脱网,并且在风电场慢无功补偿设备未能快速动作的情况下,系统潮流重新进行分布,从而导致节点电压不能满足安全约束条件。因此,文中建立了带风电场安全约束条件的无功优化模型,以最大化风电安全接纳量和最小化系统网损为目标,保证系统电压在正常情况下和N-1脱网后均能满足安全性要求。其次,采用Benders分解算法求解该优化模型,将优化模型分为主问题和若干子问题,通过主、子问题的交互迭代得到最优解。采用某风电基地9个风电场的实际算例对所提方法进行验证和分析,与传统无功优化的对比结果表明安全约束无功优化能保证系统正常和故障下的电压安全性,是抑制风电场连锁脱网的一种有效预防控制措施。此外,详细分析了风电场容量、风电机组无功调节容量与最大风电接纳量间的关系,为风电场运行调度提供支持。     

含风电系统的潮流计算分析

研究了就风电接入电网的潮流计算问题,提出相应模型和方法。重点在于风力发电机PQ特性的处理,将风电机组的有功表达为风速的函数,无功进而可以表示为有功、电压及转差的函数,并根据风电场节点电压与无功的关系,对雅可比矩阵进行修改,实现潮流计算与传统方法的并轨和一致性。应用模型和算法对风电接入后的烟台电网进行了计算分析,初步得到较满意的效果,也为进一步深入研究奠定了基础。     

基于学习自动机的智能变电站多目标无功优化

针对风电场的无功优化和电压稳定问题,结合其并网的智能变电站内的静止无功补偿器(SVC),提出了一种综合考虑SVC和双馈风电机组(DFIG)的无功电压协调控制策略。采用学习自动机求解多目标无功优化的最优权衡解,在满足风电场公共接入点的电压要求的同时,使得风电场无功源的无功裕度更大。最后,以华东某风电场进行算例分析,验证了所提无功电压协调控制策略的可行性和有效性。