[發(fā)明專利]一種含多源電網的無延時最優(yōu)無功協(xié)調控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410334069.8
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104578091B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 張明理;吳冠男;徐建源;張子信;宋卓然;梁毅
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院;沈陽工業(yè)大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司21100
• 代理人: 何學軍

1.一種含多源電網的無延時最優(yōu)無功協(xié)調控制方法，是由含多源電網的無延時最優(yōu)無功協(xié)調控制系統(tǒng)來實現，該系統(tǒng)包括多源電網無功功率協(xié)調控制終端裝置、風力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、火電發(fā)電系統(tǒng)、負荷A、負荷B、SVG和中央監(jiān)控單元；

其中，風力發(fā)電系統(tǒng)與電網之間連接有第一多源電網無功功率協(xié)調控制終端裝置，光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網之間連接有第二多源電網無功功率協(xié)調控制終端裝置，火電發(fā)電系統(tǒng)與電網之間連接有第三多源電網無功功率協(xié)調控制終端裝置，負荷A與電網之間連接有第四多源電網無功功率協(xié)調控制終端裝置，電網與負荷B之間連接有第五多源電網無功功率協(xié)調控制終端裝置；

中央監(jiān)控單元的輸出端分別與各多源電網無功功率協(xié)調控制終端裝置連接；各多源電網無功功率協(xié)調控制終端裝置均包括三個單相無功功率協(xié)調控制電路，且各單相無功功率協(xié)調控制電路均相同；

其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：獲取含多源電網歷史時刻的氣象因素和電網潮流信息；

步驟2：根據獲取的含多源電網歷史時刻的氣象因素和電網潮流信息，利用弱分類器訓練目標數據的預測模型；目標數據包括整網電壓最薄弱節(jié)點無功功率、整網網損值、整網電壓最薄弱節(jié)點電壓幅值和整網電壓最薄弱節(jié)點的電壓穩(wěn)定裕度；

步驟3：根據各目標數據的預測模型H(x⁰,y₁⁰)＝C、當前時刻及歷史時刻的氣象因素和電網潮流因素，預測未來時刻的整網電壓最薄弱節(jié)點無功功率，將y₁⁰換為其他目標樣本集y⁰中的元素，重復整個過程，能夠預測未來時刻的整網網損值、整網電壓最薄弱節(jié)點電壓幅值和整網電壓最薄弱節(jié)點的電壓穩(wěn)定裕度；

步驟4：以預測的未來時刻的整網電壓最薄弱節(jié)點無功功率、整網網損值、整網電壓最薄弱節(jié)點電壓幅值和整網電壓最薄弱節(jié)點的電壓穩(wěn)定裕度為輸入，以未來時刻的最優(yōu)風場并網節(jié)點位置的無功功率、最優(yōu)光伏電站并網點、最優(yōu)SVG并網節(jié)點位置的無功功率、最優(yōu)火電并網節(jié)點位置的無功功率、最優(yōu)負荷的無功功率為輸出，該模型以整網電壓最薄弱節(jié)點無功功率最小，整網網損值最小，整網電壓最薄弱節(jié)點電壓幅值距離額定不超過5％，整網最薄弱節(jié)點電壓穩(wěn)定裕度最大為目標，以潮流方程為等式約束，以各個發(fā)電機功率極限、線路功率傳輸極限和節(jié)點電壓極限為不等式約束，建立含多源電網的無延時最優(yōu)無功協(xié)調優(yōu)化模型；

步驟5：根據預測的未來時刻的整網電壓最薄弱節(jié)點無功功率、整網網損值、整網電壓最薄弱節(jié)點電壓幅值和整網電壓最薄弱節(jié)點的電壓穩(wěn)定裕度，利用含多源電網的無延時最優(yōu)無功協(xié)調優(yōu)化模型得到未來時刻的最優(yōu)風場并網節(jié)點的無功功率、最優(yōu)光伏電站并網點位置 的無功功率、最優(yōu)SVG并網節(jié)點的無功功率、最優(yōu)火電并網節(jié)點位置的無功功率、最優(yōu)負荷的無功功率；

步驟6：根據未來時刻的最優(yōu)風場并網節(jié)點的無功功率、最優(yōu)光伏電站并網點位置的無功功率、最優(yōu)SVG并網節(jié)點的無功功率、最優(yōu)火電并網節(jié)點位置的無功功率、最優(yōu)負荷的無功功率、最優(yōu)負荷的無功功率設定風力發(fā)電系統(tǒng)無功參考值、光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功參考值、火電發(fā)電系統(tǒng)的無功參考值和SVG的無功參考值，風力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、火電發(fā)電系統(tǒng)和SVG按照無功參考值進行調節(jié)；

步驟7：分別判斷風力發(fā)電系統(tǒng)無功參考值、光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功參考值或風電發(fā)電系統(tǒng)的無功參考值是否超出各個發(fā)電機功率極限、線路功率傳輸極限和節(jié)點電壓極限，是，則執(zhí)行步驟8，否則返回步驟3；

步驟8：若當前電網處于容性無功功率過剩，則增加電網感性無功功率；若當前電網處于容性無功功率不足，則增加電網的容性無功功率。

2.根據權利要求1所述的一種含多源電網的無延時最優(yōu)無功協(xié)調控制方法，其特征在于：

所述的氣象因素包括日照強度、地區(qū)溫度和風速；

所述電網潮流信息包括風電場并網點電壓、風電場并網點無功、風電場并網點有功、光伏電池并網點電壓、光伏電池并網點無功功率、光伏電池并網點有功功率、最薄弱節(jié)點的電壓、最薄弱節(jié)點的無功功率和最薄弱節(jié)點的有功功率。