[發(fā)明專(zhuān)利]一種分散式風(fēng)電接入配電網(wǎng)的精確潮流計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811454750.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109412163B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗文靜;吳健;黃偉;張莞嘉;劉其輝;郭天飛;高瑜;趙龍;吳奎華;鄭志杰;王艷;崔燦;綦陸杰;楊揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;華北電力大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/06
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/06
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

本發(fā)明提供了一種分散式風(fēng)電接入配電網(wǎng)的精確潮流計(jì)算方法，包括：S1、采集電網(wǎng)數(shù)據(jù)和風(fēng)電機(jī)組數(shù)據(jù)以及風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)向和風(fēng)速數(shù)據(jù)；S2、根據(jù)FPI反演大氣風(fēng)速和溫度基本原理確定風(fēng)向和風(fēng)速與溫度的確定關(guān)系對(duì)電阻進(jìn)行修正；S3、引入風(fēng)向和風(fēng)速的概率密度模型；S4、利用修正后的電阻值進(jìn)行精確潮流計(jì)算，將風(fēng)向和風(fēng)速的概率密度模型應(yīng)用于潮流分布計(jì)算。本發(fā)明提供了分散式風(fēng)電接入配電網(wǎng)的精確概率潮流計(jì)算，考慮分散式風(fēng)電的接入特點(diǎn)，通過(guò)獲得風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速與風(fēng)向的數(shù)據(jù)及概率密度模型進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分散式風(fēng)電接入配電網(wǎng)的精確概率潮流算法。解決了現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)速不確定性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)潮流分布的精確計(jì)算，提高計(jì)算精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種分散式風(fēng)電接入配電網(wǎng)的精確潮流計(jì)算方法。

背景技術(shù)

2009年，我國(guó)制定了發(fā)展“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的發(fā)展戰(zhàn)略，并根據(jù)“大型風(fēng)電基地的形式融入大電網(wǎng)”的思路對(duì)風(fēng)能進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)。分散式風(fēng)電是與集中式風(fēng)電相對(duì)而言的，主要針對(duì)低風(fēng)速、高負(fù)荷地區(qū)，是指通過(guò)分散形式接入配電網(wǎng)的小型風(fēng)電場(chǎng)，其容量相對(duì)較小，從幾十千瓦到幾十兆瓦不等，分散式風(fēng)電所發(fā)出的電力一般不會(huì)大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送，目前，分散式風(fēng)電多分布于邊遠(yuǎn)地區(qū)、海島、牧區(qū)，接近用電負(fù)荷中心，多臺(tái)機(jī)組并列后就近消納，建設(shè)低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)，直接接入110kV及以下電壓等級(jí)的本地配電網(wǎng)。與此同時(shí)，大規(guī)模的集中式風(fēng)力發(fā)電存在配套電網(wǎng)建設(shè)量大、點(diǎn)多面廣、任務(wù)繁重的特點(diǎn)，需要大量資金投入，同時(shí)，集中式風(fēng)電投運(yùn)后的運(yùn)行調(diào)度和并網(wǎng)消納也存在難點(diǎn)，加上電網(wǎng)企業(yè)接入風(fēng)電和全額收購(gòu)風(fēng)電能力有限、投資過(guò)熱、產(chǎn)能過(guò)剩等問(wèn)題，造成了“大風(fēng)電”與“大棄風(fēng)”并存的現(xiàn)象，風(fēng)電行業(yè)轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。

大氣層與人類(lèi)的生存環(huán)境息息相關(guān)，風(fēng)速和溫度作為中高層大氣的基本參數(shù)，它們?cè)诖髿馍舷聦又g的能量和動(dòng)量傳輸中起著重要作用。而通過(guò)探測(cè)目標(biāo)譜線(xiàn)的多普勒頻移和展寬就可以反演出大氣風(fēng)速和溫度。即可以得出風(fēng)速與溫度的確定關(guān)系。而一般金屬導(dǎo)體的電阻與溫度之間存在函數(shù)關(guān)系。風(fēng)電存在不確定性因素，風(fēng)速的不確定性風(fēng)速的不確定性反映在風(fēng)向、平均風(fēng)速及脈動(dòng)風(fēng)速等要素的時(shí)空分布上，受到地形、塔位、高度、空氣密度、塔影效應(yīng)和尾流效應(yīng)等的影響。所以要引入概率分布模型進(jìn)行精確的概率潮流分布。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種分散式風(fēng)電接入配電網(wǎng)的精確潮流計(jì)算方法，考慮分散式風(fēng)電的接入特點(diǎn)，通過(guò)獲得風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速與風(fēng)向的數(shù)據(jù)及概率模型進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分散式風(fēng)電接入配電網(wǎng)的精確概率潮流算法。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種分散式風(fēng)電接入配電網(wǎng)的精確潮流計(jì)算方法，所述方法包括以下步驟：

S1、采集電網(wǎng)數(shù)據(jù)和風(fēng)電機(jī)組數(shù)據(jù)以及風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)向和風(fēng)速數(shù)據(jù)；

S2、根據(jù)FPI反演大氣風(fēng)速和溫度基本原理確定風(fēng)向和風(fēng)速與溫度的確定關(guān)系對(duì)電阻進(jìn)行修正；

S3、引入風(fēng)向和風(fēng)速的概率密度模型；

S4、利用修正后的電阻值進(jìn)行精確潮流計(jì)算，將風(fēng)向和風(fēng)速的概率密度模型應(yīng)用于潮流分布計(jì)算。

優(yōu)選地，所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)以及風(fēng)電機(jī)組數(shù)據(jù)的采集需判斷風(fēng)電機(jī)組類(lèi)型以及風(fēng)電場(chǎng)是作為PV節(jié)點(diǎn)還是PQ節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述步驟S2具體操作為：

S201、考慮風(fēng)向空間分散性，根據(jù)風(fēng)向確定有效風(fēng)速；

S202、通過(guò)探測(cè)目標(biāo)譜線(xiàn)的多普勒頻移和展寬反演出大氣風(fēng)速和溫度，得到風(fēng)速與溫度的確定關(guān)系式；

S203、根據(jù)電阻隨溫度變化的關(guān)系式得出電阻隨風(fēng)速和風(fēng)向變化的關(guān)系式，從而對(duì)電阻進(jìn)行修正。

優(yōu)選地，所述步驟S3具體為：

將風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)用概率密度模型、直方圖以及經(jīng)驗(yàn)累積分布函數(shù)表示。

優(yōu)選地，所述步驟S4具體為：