[發明專利]一種基于功率圓的風火打捆配置比例的測定方法

無效

• 申請號: 201210591097.9
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103078352A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 湯奕;黃文潔
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于功率圓的風火打捆配置比例的測定方法，其特征在于，該測定方法包括以下步驟：

步驟10）設置初始參數：設迭代次數i的初始值為0，風火打捆配置比例為β，第i次迭代后的風火打捆配置比例為β_i，β的初始值為β₀，其中，0≤β≤1；

步驟20）根據風火打捆配置比例β生成運行方式：根據風火打捆配置比例β，確定風電場和火電廠的出力大小比例，從而確定電力系統的潮流測算初始條件，然后采用潮流測算方法進行潮流測算；

步驟30）根據步驟20）的潮流測算結果，制作P-V曲線，再根據P-V曲線法，測算電力系統的靜態穩定電壓裕度值Y_i，其中p_t表示電力系統當前運行點的總的有功負荷值，p_l表示電力系統處于電壓穩定極限情況下的總的有功負荷值；p_t和p_l均從P-V曲線中獲得；

步驟40）確定風電場和火電廠相關參數，風電機組參數包括：機端電壓勵磁電抗x_m、轉子電流的轉矩分量I_qr、轉子電流的勵磁分量I_dr，、定子側電抗x_s、定子回路等效電抗X_SS,X_ss＝x_m+x_s；火電機組參數包括：發電機同步電抗X_d、包括變壓器漏抗和母線電抗的電網等值電抗X_xi；根據加權等效聚合方法測算出風電場和火電場等效參數，如式（1）所示：

Xeq=Σj∈∀GSjXjΣj∈∀GSj]]>式（1）

其中：j表示第j臺機組；S表示機組容量；X表示需等值的物理量；G表示需等值的機組集合；X_eq表示等值后的等值機組的物理量；X_j表示等值前第j臺機組的物理量；S_j表示等值前第j臺機組的容量；

對于需等值的有名參數，其等值有名值等于各臺機組有名值的累加，即

Seq=Σj∈∀GSj]]>

其中，S_eq表示等值后的等值機組的容量，S_j表示等值前的第j臺機組的容量；G表示需等值的機組集合；

步驟50）根據功率圓理論，測算本次迭代的最佳風火打捆配置比例：

統一電力系統中的風機機組和火電機組兩者的功率圓方程，如式（2）至式（6）所示：

Pt2+[QtUF22(1Xxi-1Xd)]2≤[UF22(1Xxi+1Xd)]2---(2)]]>

Pw2+(Qw+|U·s|2Xss)2≤|U·s|2xm2Xss2(Iqr2+Idr2)---(3)]]>

P_w=P×k??????（4）

P_t=P×(1-k)??????（5）

Q=Q_t+Q_w??????（6）

式（2）至式（6）中，P_t表示火電機組的有功出力，Q_t表示火電機組的無功出力，U_F表示火電機組的極端電壓，X_xi表示火電機組的電網等值電抗，X_d表示火電機組的發電機同步電抗，P_w表示風電機組的有功出力，Q_w表示風電機組的無功出力，表示風電機組的極端電壓，X_SS表示風電機組的定子回路等效電抗，X_ss＝x_m+x_s，x_s表示風電機組的定子側電抗，x_m表示風電機組的勵磁電抗，I_qr表示風電機組的轉子電流的轉矩分量，I_dr表示風電機組的轉子電流的勵磁分量，P_w表示風電機組的有功出力，P表示風火打捆系統總有功出力，k表示風電占總出力的比例，Q為風火打捆系統總無功出力，其中，P和Q為變量，其它參數為常量，

聯立式（2）至式（6），可得：

Qmax=[UF22(1Xxi+1Xd)]2-[(1-k)P]2/UF22(1Xxi-1Xd)+(|U·s|2xm2Xss2(Iqr2+Idr2)-k2P2-|U·s|2Xss)]]>

Qmin=-[UF22(1Xxi+1Xd)]2-[(1-k)P]2/UF22(1Xxi-1Xd)+(-|U·s|2xm2Xss2(Iqr2+Idr2)-k2P2-|U·s|2Xss)]]>

Qrange=Qmax-Qmin]]>

=2[UF22(1Xxi+1Xd)]2-[(1-k)P]2/UF22(1Xxi-1Xd)+2|U·s|2xm2Xss2(Iqr2+Idr2)-k2P2]]>

其中，Q_max表示風火打捆系統無功出力范圍的最大值，Q_min表示風火打捆系統無功出力范圍的最小值，Q_range表示風火打捆系統無功出力的調節范圍，

令函數Q_range對k求導且測得極值點k_i，k_i為本次迭代的最佳風火打捆配置比例：

ki=2(k-1)PUF22(1Xxi-1Xd)[UF22(1Xxi+1Xd)]2-[(1-k)P]2-2P2k|U·s|2xm2Xss2(Iqr2+Idr2)-k2P2]]>

步驟60）令迭代次數i增加一次，且β_i+1=k_i，返回步驟20）和步驟30），根據步驟30）測算得的裕度值Y_i+1，若Y_i+1>Y_i，則返回步驟40）；否則終止測算，輸出步驟50）最后一次迭代的最佳風火打捆配置比例，此最佳風火打捆配置比例是電力系統在最大靜態穩定裕度值下的最佳風火打捆配置比例。