[發明專利]一種應用于風電場的分散式電壓控制優化方法及系統

在審

• 申請號: 201910837072.4
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110556878A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 吳秋偉;矯文書;陳健
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/50;H02J3/18;H02J3/16
• 代理公司: 37221 濟南圣達知識產權代理有限公司
• 代理人: 李琳

1.一種應用于風電場的分散式電壓控制優化方法，其特征是：包括以下步驟：

構建包含電壓需求以及無功裕度需求的目標函數；

確定無功補償量及其所受到的約束；

根據目標函數以及約束條件，確定實現目標函數所需的網絡測量值；

根據測量的風場網絡參數經過本算法優化計算得到計算結果，即得到最優的無功補償量；

將得到的優化結果反饋到風機網絡中，實時追蹤風電場網絡節點電壓的變化，實現風電場電壓穩定。

2.如權利要求1所述的一種應用于風電場的分散式電壓控制優化方法，其特征是：所述電壓需求是風電場網絡各節點電壓波動要在一定的范圍之內，目標函數中越靠近設定值越好；

或，所述無功裕度需求為無功補償單元發出的無功具有一定的裕度，輸出靠近其無功出力上下限的中間值的無功，實現在網絡受到擾動時風機有足夠的應對能力。

3.如權利要求1所述的一種應用于風電場的分散式電壓控制優化方法，其特征是：所述目標函數是風電場各節點電壓以及風機發出無功功率與對應的標準取值差的歐幾里得范數之和達到最小。

4.如權利要求1所述的一種應用于風電場的分散式電壓控制優化方法，其特征是：所述約束包括各無功補償源所能提供無功補償應在設定的上下限之間；以及風電場的潮流模型中無功、有功和電壓等式約束。

5.如權利要求1所述的一種應用于風電場的分散式電壓控制優化方法，其特征是：對每個無功補償單元進行分散式實時控制，相鄰單元之間沒有通信。

6.如權利要求1所述的一種應用于風電場的分散式電壓控制優化方法，其特征是：利用電力電子接口的風機對與其直接相連的節點進行調控，達到的確實整個網絡電壓的一個穩定，具體過程包括：

從整體最優目標出發，以梯度方向尋找最優解；

確定每個風機所需給出的無功功率值，傳達給風機，風機依次出力，即可滿足整體最優的目的。

7.如權利要求6所述的一種應用于風電場的分散式電壓控制優化方法，其特征是：在以梯度方向尋找最優解時，在靠近最優解時，將其進行縮放處理，這里引進縮放矩陣，移縮放矩陣為縮放比例基數進行縮放，依此對最初的目標函數、約束以及迭代方程進行相應的轉化。

8.一種應用于風電場的分散式電壓控制優化系統，其特征是：包括：

目標函數構建模塊，被配置為構建包含電壓需求以及無功裕度需求的目標函數；

約束條件設置模塊，被配置為確定無功補償量及其所受到的約束；

測量模塊，被配置為根據目標函數以及約束條件，確定實現目標函數所需的網絡測量值；

控制模塊，被配置為根據測量的風場網絡參數經過本算法優化計算得到計算結果，即得到最優的無功補償量，將得到的優化結果反饋到風機網絡中，實時追蹤風電場網絡節點電壓的變化，實現風電場電壓穩定。

9.一種計算機可讀存儲介質，其特征是：其中存儲有多條指令，所述指令適于由終端設備的處理器加載并執行權利要求1-7中任一項所述的一種應用于風電場的分散式電壓控制優化方法的步驟。

10.一種終端設備，其特征是：包括處理器和計算機可讀存儲介質，處理器用于實現各指令；計算機可讀存儲介質用于存儲多條指令，所述指令適于由處理器加載并執行權利要求1-7中任一項所述的一種應用于風電場的分散式電壓控制優化方法的步驟。