[發明專利]基于改進微分進化方法的電網全網無功優化方法

有效

• 申請號: 201410532360.6
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104362639A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 路亮;汪寧渤;黃華;周強;陟晶;韓自奮;徐陸飛;冉亮;騰賢亮
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網甘肅省電力公司;甘肅省電力公司風電技術中心;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;G06F19/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

技術領域

本發明涉及規模化新能源發電過程中無功電壓控制技術領域，具體地，涉及一種基于改進微分進化方法的電網全網無功優化方法。

背景技術

我國風電進入規模化發展階段以后所產生的大型新能源基地多數位于“三北地區”(西北、東北、華北)，大型新能源基地一般遠離負荷中心，其電力需要經過長距離、高電壓輸送到負荷中心進行消納。以甘肅電網為例，截至2014年4月，甘肅電網并網風電裝機容量已達707萬千瓦，約占甘肅電網總裝機(3500萬千瓦)容量的20.2％，成為僅次于火電的第二大主力電源；光伏發電裝機容量已達到435萬千瓦，約占甘肅電網總裝機容量的12.4％，同時甘肅成為我國光伏裝機規模最大的省份。目前，甘肅電網風電、光伏發電裝機約占甘肅電網總裝機容量的1/3。

由于風、光資源的間歇性、隨機性和波動性，風電出力的波動性會導致大型風電場電壓出現相應波動。當風電場發生電壓較大波動時，若沒有足夠的無功支撐，將引起風電場電壓跌落。目前風機本身的低電壓耐受能力十分有限，此時風電機組出于自身的保護，往往采取自動切除的方式，造成系統有功失衡，影響系統穩定；同時，異步發電機，不具備維持和調節機端電壓水平的能力，在運行時還要從系統吸收無功功率，因此電壓穩定性問題比較突出。

當系統電壓跌落后，如果電網不能提供足夠的無功，基于異步發電機的風電機組機端電壓無法重建，導致整個風電場中所有異步風電機組的超速保護或者低電壓保護動作切除風電機組；若保護無法正常動作，由于風電機組的機端電壓無法重建，則會引起風電場甚至區域電網暫態電壓失穩。由于交流聯網系統的整個電網的電壓和頻率之間相互影響、酒泉地區風電出力大幅度變化必然引起整個系統的電壓、頻率波動，導致事故進一步擴大。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種基于改進微分進化方法的電網全網無功優化方法，以實現提高電網對新能源的接納及送出能力，減小棄風，提高新能源上網電量的優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于改進微分進化方法的電網全網無功優化方法，包括以下步驟：

步驟1、基于潮流計算進行有功網損分析；

步驟2、根據上述有功網損分析的結果，并基于改進微分進化算法進行全網無功優化。

優選的，所述步驟2具體包括以下步驟：

步驟201、采用混沌Logistic映射對種群進行初始化；

步驟202、采用自適應調整策略對不同個體的控制參數進行分配；

步驟203、采用共享適應度計算的優化尋優，從而完成全網優化。

優選的，所述步驟1具體為：

基于潮流計算的有功網損可表示為

PL=Σk=1NlGk(Ui2+Uj2-2UiUjcosθij)---(1)]]>

式中：N_l為支路數；G_K為支路k的電導；U_i為節點i的電壓幅值；U_j為節點j的電壓幅值；θ_ij為節點i與j之間電壓相位角差；

等式約束可表示為：