适应于集群风电场并网的区域无功电压控制方法

针对集群风电场接入电力系统所面临的无功电压问题,提出了一种适应于集群风电场并网的区域无功电压控制方法.该方法基于区域枢纽变电站及风电场升压变联合控制模式,建立含电压偏离指标和风电场动态无功裕度指标的多目标无功优化数学模型,利用无功协调控制策略实现离散型、连续型无功补偿设备的有效配合,并采用自学习迁移粒子群算法对无功优化问题进行求解.对某地区实际电网算例的仿真分析验证了所提方法的正确性和有效性.     

接入地区电力系统的大容量风电场无功补偿配置方法

在包括不同类型风电场接入的地区电力系统中,如何适当配置无功补偿容量是一个需要解决的实际问题。在此背景下,提出了适用于所有类型风电场的无功补偿容量配置方法。首先提出了"无功补偿空间"的概念,之后采用仿真计算方法来获得风电场比较准确的无功特性,进而快速确定风电场的无功补偿容量。最后,以某海上风电场为例,采用所提出的方法进行了计算和分析,说明了其可行性和有效性。     

基于混合粒子群算法的风电场无功优化调度

针对风力发电机组应该符合与同步发电机相类似的要求,构想了风电场最优无功调度的问题,并提出了一种混合粒子群优化算法以获得最优解,实现了电网对风电场并网点的无功补偿要求。通过对集中式风电场的仿真,验证了所提算法的有效性,该算法同时考虑了不同母线电压条件下有尾流效应和无尾流效应对风电场的影响,能够在不同工况下得到风电场无功优化的最优解。     

大规模风电接入弱端电网的无功电压稳定问题及应对措施研究

受我国风资源分布特性的影响,多数风电场接入当地输电网远距离外送,由于当地电网比较薄弱,大规模风电场群集中接入该地区电网给系统带来较大的运行风险,近年来该地区风机出现大面积脱网运行事故,突出表现了风电场接入系统无功电压稳定问题.本文对实际风场群进行等值,从机理角度分析影响风场群并网点电压稳定的因素,提出相应改进措施并加以仿真验证.     

考虑海底电缆的海上风电场动态感性无功补偿

为补偿海上风电场的海缆产生的大量容性无功,提出了一种海上风电场动态感性无功补偿方案:在海上升压平台安装小容量投切电容器,保证了双馈风力发电机组额定运行时的无功需求,并使风电场的无功需求总是呈感性;同时在陆上高压侧安装磁阀式可控电抗器(MCR)进行集中补偿,避免了海上平台安装动态无功补偿装置.通过对在陆上安装的MCR和双馈风力发电机组的无功协调控制,保证了并网点的无功和电压,提高了风电场的可靠性.最后以滨海风电场仿真计算表明上述无功补偿方案的可行性和有效性.     

考虑风电的无功辅助服务市场多目标出清

永磁直驱型风电场在提供有功功率的同时,具有吸收和发出无功功率的能力,能够为系统提供无功服务,参与无功辅助服务市场运行。分析了永磁直驱型风电场的有功无功极限和无功成本,提出了风电场无功报价模型的建模方法;根据建立的风电场无功报价模型,建立了风电场参与竞价的无功辅助服务市场多目标出清模型,出清模型能够同时考虑系统的无功服务购买费用和有功网损;将多目标出清模型转化为三阶段单目标优化模型,并利用改进粒子群算法对每一阶段单目标优化模型进行求解。最后以IEEE 14节点算例验证了本文所建模型和模型求解算法的可行性。将差分进化算法的变异机制和基于可行性规则的约束处理机制引入粒子群算法,提高了粒子群算法的约束处理能力和全局寻优能力。     

基于VSC-HVDC并网的海上风电场无功补偿控制策略

随着规模的扩大和并网距离的增加,海上风电场对电网电压稳定性影响愈加显著。针对经VSC-HVDC并网的双馈型海上风电场,逐一分析双馈机组(Double-fed induction generators,DFIG)特性和VSC-HVDC系统结构特征以及控制模型。在此基础上提出利用风电场侧换流站、风机网侧变流器和转子侧变流器三者相协调的无功控制策略,以提高系统电压稳定性。最后以CIGRE B4-39系统为例,运用DIgSILENT软件进行建模仿真,分析海上风电场出口母线电压发生跌落事故时并网点电压、各无功电源输出功率和风电场有功功率波动曲线,验证该控制策略的有效性。     

改善风电场电压波动水平的风电机组附加调差系数优化整定研究

随着风力发电的大规模并网,风电场内的无功电压问题日益突出。将同步发电机组的励磁系统调差系数的概念引入风电机组的无功电压控制中,以提高风电场内部电压水平为目标,以发电机的安全运行极限和电网潮流为约束,以风电机组的附加调差系数为控制变量,建立了提高风电场内电压水平的风电机组附加调差系数优化整定模型,采用准蒙特卡洛方法,提出了风电机组附加调差系数优化设置策略。选取吉林地区某个含有58台DFIG的风电场进行分析。结果表明,对DFIG的附加调差系数进行合理整定可以充分发挥双馈风机的无功调节能力,有效改善风电场内部的电压波动。     

地区电网无功优化软件的开发与应用

针对地区电网无功分布及补偿情况，基于经典的简化梯度无功优化算法和计算二阶项的牛顿潮流算法，开发了一套完全采用面向对象概念及编程技术的电网无功优化计算软件．该软件简便实用，具有很好的通用性和可扩展性．现已应用于某市地区电网的无功优化，实际运行情况表明，其运行稳定、可靠，取得了预期的技术经济效益．     

高占比新能源电源接入区域电网的无功优化策略研究

从高占比风电、光伏接入电网运行的安全性和稳定性等方面综合考虑,建立了以电压偏移量和网损最小为目标的无功优化模型。利用MATLAB软件对风电、光伏电站接入IEEE-33节点系统进行无功优化仿真分析,采用多目标粒子群（MOPSO）算法进行无功优化调度方案求解。基于Pareto前沿解的MOPSO算法可为决策者根据不同需求提供方案,并且同时达到提高测试系统的电压稳定性、降低网损的目标,验证了所提优化策略的有效性。     

考虑工频过电压的海上风电场无功配置优化方案

工频过电压是威胁线路安全稳定运行的重要因素。可以利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对海上风电场系统及其送出线路进行建模,对工频过电压进行计算和分析。研究表明：0.97 p.u.、1.00 p.u.、1.07 p.u.3种情况下过电压水平均与线路长度成正比;系统侧甩负荷时过电压水平远大于风场侧甩负荷。对海上风电场中变压器、海缆、风电机组的无功损耗进行分析,结合对过电压的计算和分析以及相关标准规定,提出了一种简单实用的海上风电场无功配置方案。该方案可满足对工频过电压的限制,且可满足风电场无功需求。     

模糊熵权法和CCPSO算法的含风电场电力系统多目标无功优化

研究了含双馈风电机组的电力系统多目标无功优化问题,分析了双馈风电机组的无功特性,将风电场作为连续的无功调节手段参与电力系统无功优化. 提出一种基于模糊商权法和组合混沌序列动态粒子群算法（CCPSO）的多目标无功优化方法. 利用模糊熵权法解决主观权值和客观权值的缺陷,建立以静态电压稳定浴度、节点电压和有功网损为目标的含风电场多目标无功优化决策模型. 针对利用传统粒子群算法进行求解时,易出现局部收敛等问题,结合Chebyshev映射和Logistic映射,在粒子初始化过程中运用一种组合混沌映射,增强初始粒子的均匀性,同时将Logistic混沌优化引入到算法寻优过程中,使算法全局寻优能力得到加强. 以IEEE14节点系统为例进行仿真实验,验证所提方法的有效性和实用性.     

电力市场下含风电场电力系统动态无功成本优化研究

在电力市场逐步完善的背景下,为无功调压设备制定计价原则,可以平衡发电企业和供电公司的利益并降低无功补偿成本。首先考虑双馈风机与同步电机的P-Q特性建立发电机无功计价模型,提出了一种在风速波动下的双馈风机无功分段计价策略,建立了以发电机无功成本、离散变量动作折旧价格、有功网损折合成本和节点电压总偏差为目标函数的动态无功优化模型。采用改进杂交粒子群算法对所建立动态无功优化模型进行求解,提高了全局寻优能力和收敛速度。最后以IEEE30节点为例,用MATLAB软件进行了仿真分析,验证了所提出的模型、策略和算法的有效性。     

基于负荷安全域的双馈风电场无功配置及规划

为了应对风电接入电网引起的电压安全稳定问题,提高风电场并网点电压稳定性,从规划角度考虑,提出一种基于负荷安全域计算双馈风电场无功配置以及场内集电线路选型的方法。首先研究推导风电机组机端P—Q特性曲线,得到双馈风电机组稳定运行域。接着分析了机组P—Q特性曲线和集电线路首端安全域边界配合问题,以此确定集电线路型号,达到充分利用风电机组无功能力目的。最后通过并网点的安全域边界计算风电场无功配置容量。算例结果表明,所提出的无功配置方法能保证并网点电压在安全范围内。     

基于多目标沙猫群算法的含风光储配电网无功优化

针对现有智能优化算法在求解配电网无功优化时存在的收敛速度慢、易陷入局部最优解等问题,提出一种基于多目标沙猫群算法(MOSCSO)的含风光储配电网无功优化方法.MOSCSO融合了多目标算法中外部储存集的更新和选择机制,具有较好的全局寻优能力,而沙猫群算法(SCSO)特有的搜索和攻击的种群更新方式保证了其具有较快收敛速度和较好寻优能力.建立储能设施(ESS)作为控制变量的IEEE 33节点系统数学模型,应用MOSCSO进行仿真验证.结果表明,本文所提方法在平衡风光发电系统的同时能够降低网损和提高电网稳定性,通过与传统算法比较,验证了MOSCSO在无功优化模型上的有效性和稳定性.     

基于改进蝙蝠算法含分布式电源的无功优化

将分布式电源与传统的配电网电压调节方式相结合,分析包含分布式电源的配电网系统无功优化的问题,并建立了有功网络损耗最低以及电压稳定裕度最大的多目标优化数学模型,利用模糊理论将分布式电源的多目标无功优化问题转换成单目标优化问题,进一步减少了有功网损,提高了电压稳定性。鉴于传统蝙蝠群体易于聚集于局部极值,导致早熟,将混沌序列以及自适应调整策略融入到蝙蝠优化算法中,提出了一种改进型多目标蝙蝠优化算法,利用混沌理论以及动态自适应机制调整的特性,对蝙蝠算法参数进行调整。通过IEEE-33测试系统验证,所提算法具有良好的实用性和适应性,并且也证明了所提模型的实际意义。     

某区域电网智能无功优化系统设计

某区域电网负荷逐年快速增长,出现主变总容量不足、无功补偿设备技术落后、补偿效果不好等问题,这些问题集中表现在电压质量降低上,故对此区域电网进行智能无功优化系统设计.通过合理配置底层无功补偿设备,并建立无功补偿设备的上位优化控制系统,实现了对该区域电网的智能无功优化控制.     

基于细菌菌落算法的含分布式电源多目标无功优化

以含风电和光伏的配电网为研究对象,提出了含风电和光伏的配电网多目标无功优化模型.用场景分析法对双馈异步风力发电机(DFIG)进行了场景分析,用Beta分布函数来模拟光伏出力,通过蒙特卡洛方法对配电网进行了无功补偿选址,最后通过细菌菌落优化算法对IEEE33节点配电系统进行了算例分析,验证了该模型及方法的有效性.     

基于内点法的含风电场电力系统随机最优潮流

基于机会约束规划的随机最优潮流模型的求解一般采用智能优化算法,提出了一种内点法结合随机调节因子更新的方法,以求解基于机会约束规划的含风电场电力系统的随机最优调度模型。模型考虑了节点电压和线路功率的机会约束,并采用半不变量和Cornish-Fisher级数结合的方法来计算机会约束的概率分布。引入调节因子,对机会约束概率进行变形,将随机最优潮流问题转化为可采用内点法求解的最优潮流模型。提出了调节因子的更新方法,通过原始对偶内点法的参数结果更新调节因子来调节机会约束满足的概率,迭代求解机会约束随机最优潮流模型。最后,以IEEE14和IEEE118节点系统为例,验证了方法的正确性和有效性。