[發明專利]基于現代內點法和靈敏度分析法的分布式風電源優化方法

有效

• 申請號: 201611251978.0
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106849057B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 段建東;劉靜云;田小江;韓玉慧;邢婉瑩;張曉朝;程玉林;董宇鵬;常英
• 申請（專利權）人: 西安理工大學;華能定邊新能源發電有限公司;華能新能源股份有限公司;華能集團技術創新中心
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;G06F17/50
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 寧文濤

1.一種基于現代內點法和靈敏度分析法的分布式風電源優化方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，建立網損最低、電壓質量最優的數學模型；

建立網損最低、電壓質量最優的數學模型的表達式為：

Min.f(x)＝[f(x)₁+k·f(x)₂] (1)

其中，Min.f(x)表示該優化方法的目標函數的最小值，f(x)₁、f(x)₂分別表示網損最小目標函數和電壓質量最優目標函數；

其中，各項參數相應的約束條件包括：

其中，i，j為節點編號，n為系統中總節點數；U_i為節點i的電壓幅值；U_per為預期的理想穩態電壓幅值；k為權重系數，取值在0～1之間；P_loss為系統的有功網損；P_G、P_L分別為發電機端和線路上總負荷的有功功率；P_DGi、Q_DGi分別為接入節點i處的分布式電源的有功出力和無功出力；P_DGimin、P_DGimax分別為節點i處分布式電源有功出力的下限和上限；Q_DGimin、Q_DGimax分別為節點i分布式電源無功出力的下限和上限；U_imin、U_imax為節點i電壓的下限和上限，P_ij為節點i，j之間的線路潮流；

步驟2，采用靈敏度分析法分析配網節點的有功出力、無功出力的變化量對系統網損及母線電壓穩定裕度的影響；

步驟3，采用靈敏度分析法對母線電壓穩定裕度進行分析；

步驟4，采用現代內點法進行分布式風電源規劃；

步驟5：將PLSC和VSSI歸一化，

步驟6：應用靈敏度分析和現代內點法確定分布式電源的配置位置和容量。

2.根據權利要求1所述的基于現代內點法和靈敏度分析法的分布式風電源優化方法，其特征在于，

所述的步驟2的具體方法為，在電力系統中，對于某一配電網絡，節點有功和無功變化對系統網損靈敏度,即網損對節點有功和無功的微增率：

P,Q,V,θ為節點注入有功功率、無功功率、節點電壓幅值和相位，對(5)進行相應變換并整理為矩陣形式：

其中，矩陣可通過N-R法潮流計算中的雅克比矩陣求得，

矩陣由對網絡損耗的表達式P_loss求偏導數得出；

當有功、無功發生微變時，系統的有功網損的變化為：

定義節點網損靈敏度系數為：

節點網損靈敏度系數，即網損微增率，可以定量表示節點的有功和無功的微變引起全局網損的變化程度，在一定系統運行方式下，網損靈敏度反映節點負荷值發生一定變化時引起的系統網損變化大小，在網損靈敏度數值為負的節點上增加一定功率，有利于降低系統的網損，且負值的絕對值越大，越有利于降低網損，如果節點的網損微增率數值為正，則相反，將增大網損；因此可以選擇網損靈敏度數值為負且絕對值較大的若干個節點作為網損因素的初始配置點。

3.根據權利要求1所述的基于現代內點法和靈敏度分析法的分布式風電源優化方法，其特征在于：所述的步驟3為，對于簡單配電網經典支路有：

其中，分別為支路首末端電壓，為之路上的電流，R+jX為之路的阻抗，P₂、Q₂分別為末端的有功、無功功率；

由此得：

根據其有實數解的條件得：

化簡后，定義電壓穩定度指標：

為保證配網安全穩定運行，需VSSI≥0，且VSSI值越大時，網絡的電壓穩定性越好；反之，其值越小的節點電壓穩定性越差，當值接近0時，系統的電壓接近崩潰。