專利名稱：風電機組與svc的無功電壓協調控制研究方法
技術領域：
本方法適用于電力系統中大型風電場通過遠距離輸電線路向主網送電的情況，其中風電機組為恒電壓控制的雙饋型風電機組，風電場主變低壓側加裝SVC用于控制并網點電壓恒定，通過運用本方法使兩電壓控制設備在穩(wěn)態(tài)運行情況下達到協調控制。
背景技術：
恒電壓控制雙饋風電機組是通過改變風電機組機端電壓設定值來調節(jié)電壓，SVC 是通過改變控制節(jié)點電壓設定值來調節(jié)電壓，協調控制就是使兩電壓設定值達到最優(yōu)組合，共同起到調節(jié)改善電壓的目的。目前，簡單的方法是枚舉法，即對每組組合進行驗證，得出結果最優(yōu)的一組，這種方法的缺點就是時間較長，不宜在大系統中運用。

發(fā)明內容
為了克服枚舉法時間長的不足，提出運用微分進化算法解決協調控制問題，該方法不僅結果正確，而且計算時間短，能迅速得到最優(yōu)結果。本發(fā)明專利解決其技術問題所采用的技術方案是衡量風電機組和SVC間是否達到協調控制，可以通過風電出力波動過程中兩裝置的無功出力情況來判定，也可以通過風電波動過程中的電壓波動幅度來判定。若電壓波動幅度小，表明兩裝置達到協調控制，反之兩裝置沒有達到協調控制。本方法采用電壓波動幅度來衡量兩設備是否達到協調控制，即在風功率從零到最大波動過程中，使風電場并網點所能達到的最大電壓與最小電壓的差值最小。微分進化算法作為一種群體智能優(yōu)化算法，具有對初值無要求、收斂速度快、魯棒性好、操作簡單等特點，非常適合求解復雜優(yōu)化問題。微分進化算法通過在兩設備的定值不同組合中選取初始種群，通過不斷的選擇與進化，使種群進化方向很快趨于最優(yōu)結果。本發(fā)明專利的有益效果是，可以在的得出風電機組和SVC協調控制最優(yōu)結果的同時，計算時間更短，更有利于決策者進行系統的分析與規(guī)劃。
具體實施例方式微分進化算法的計算流程如下(I)初始化。輸入原數據和進化參數種群規(guī)模N，交叉概率P。，交叉因子F，進化代數t，自變量的上下界，隨機生成初始種群。其中，原數據包括電網的節(jié)點和線路的數據。 種群規(guī)模N —般取值為問題維數的5 10倍，但N必須大于4確保變異和交叉有足夠的不同個體。交叉概率P。與交叉因子F—般在(0，1)之間。本文中每個個體包含兩個變量，即風電機組機端電壓參考值和SVC所控節(jié)點電壓參考值。(2)個體評價。計算初始種群中每個個體Xi (t)的目標值f (Xi (t))。即計算風電出力變化過程中，每個個體中包含的兩個參考值所對應的電壓波動(計算中風電機組和SVC 都相當于無功出力有限制的PV節(jié)點)。得出的電壓波動大小即為適應度值。(3)變異和交叉。對種群中每個個體，隨機生成三個互不相同的隨機整數,.ν X(·'\t) + F(Xi^\t)~ Χψ (0),rand(\) < PMj = Jrand
和隨機整數jrande {1，2···η}。計算1W，即對每
(O,否則
個個體中兩個參考值的組合進行變異進化，以發(fā)現較優(yōu)的組合形式。(4)選擇，XAt +1) = (0，如果/(#(0) < fix^m，由此式可見，該方法采用貪婪的選擇
否則；
方式，即發(fā)現優(yōu)良的個體后，替換原來的個體，為下一代的進化選擇做準備，使進化能向較快的方向發(fā)展。本文中當新生成的參考值的組合使電壓波動小于原組合時的電壓波動，新參考值組合就會替代原來的組合。(5)終止檢驗。如果種群Xi(t+1)滿足終止準則，則輸出Xi(t+1)中具有最小目標值的個體作為最優(yōu)解，否則轉(2)。
權利要求
1.在大型風電場中，恒電壓控制的雙饋風電機組和主變SVC存在無功電壓的協調控制問題，提出衡量兩裝置協調控制的判定依據是由風功率波動過程中的并網點電壓波動幅度來判定；并運用微分進化算法解決此問題，其特征是計算速度快，結果準確。
全文摘要
提出了恒電壓控制雙饋風電機組和風電場中SVC之間存在無功電壓的協調控制問題，并對兩裝置的協調控制進行了機理分析，指出協調控制是對兩裝置設定參考值的不同組合形式進行最優(yōu)選擇，采用微分進化算法進行優(yōu)化計算，得到最優(yōu)組合結果，實現協調控制。在實際工程中系統規(guī)模較大，微分進化算法計算速度快并且結果與枚舉法一致。
文檔編號H02J3/18GK102611129SQ20111002458
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權日2011年1月24日
發(fā)明者時艷強 申請人:時艷強