[發明專利]一種考慮風功率分布特性的風電場變壓器選型方法

有效

• 申請號: 201410065144.5
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103824231A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 王艷;張杰;鄭志杰;王浩;牛新生;李琨;趙龍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及風電場電力變壓器選型領域，尤其涉及一種考慮風功率分布特性的風電場變壓器選型方法。

背景技術

隨著風電的大規模發展，風電場規劃受到學術界和工程界的廣泛重視。風電場建設規劃主要依據風資源的分布情況及地理特性進行風電場的選址與容量設計。考慮風電影響的輸配電系統規劃、考慮大規模風電消納的系統電源規劃是現有研究中比較常見的，其研究的核心問題是對風電輸出功率隨機波動的考慮，這對于含有大量風電的網絡與電源優化配置具有非常重要的作用，可顯著提升風電的合理消納與有效利用。然而上述規劃或者只針對裝機容量，或者是考慮風電隨機性的輸電系統、電源規劃，當風電裝機容量選定后，與該容量相關的輸配電設備均以此容量進行簡單匹配選型，卻并不考慮風電的運行與分布特性，這是不合理、不經濟的。

發明內容

本發明提出的目的就是為了彌補傳統風電規劃中風電場變壓器選型的缺點，提供一種考慮風功率分布特性的風電場變壓器選型方法，它具有可以分析風電場風功率分布特性對變壓器選型的影響、提高變壓器運行經濟性和可靠性等優點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種考慮風功率分布特性的風電場變壓器選型方法，包括以下步驟：

（1）設定若干個風電場升壓主變選型方案；

（2）分析不同運行情況下的功率損耗、臨界負載指標；

（3）風功率特性分析：以設定周期范圍考慮風電場出力的概率分布規律，即該風電場規律性及個性信息；

（4）結合變壓器運行特性中的臨界負載指標，計算對應的風電場設定周期內風功率分布區間及分布概率，計算不同變壓器選型的損耗值與經濟性指標；

（5）對不同方案進行綜合比較，得出推薦結論。

所述步驟（2）的具體方法為：

（a）單臺變壓器運行情況下：

設參考方案中待選變壓器為A和B，按綜合功率經濟運行時，變壓器A和B之間技術特性優劣判定的臨界負載視在功率S_LZ，單位為kVA，如式（1）

SLZ=POZA-POZBKT(PKZB/SNB2-PKZA/SNA2)---(1)]]>

式中，S_LZ為臨界負載視在功率，kVA；S_N為變壓器額定容量，kVA；P_0ZA、P_0ZB為A、B變壓器的空載綜合功率損耗，kW；P_KZA、P_KZB為A、B變壓器的額定負載綜合功率損耗，kW；S_NA、S_NB為A、B變壓器的額定功率，kVA；K_T為負載波動損耗系數，即一定時間內，變壓器負載波動引起的負載損耗與其平均負載損耗之比。

（b）兩臺主變運行情況下：設有A、B兩臺變壓器，A單獨運行時的功率損耗計算見式(2)，AB并列運行時的功率損耗ΔP_ZAB(kW)的計算式為式（3）