[發明專利]一種風電場無功電壓控制能力綜合評估方法

有效

• 申請號: 202010054016.6
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111210363B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 李勇;彭衍建;祖文靜;曹一家;王紹陽
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q10/0639
• 代理公司: 廣州容大知識產權代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 潘素云

本發明公開了一種風電場無功電壓控制能力綜合評估方法，包括：獲取風電場的評估指標基礎數據；基于概率統計將指標數據量化分級并加權得到各指標評估結果；通過基于標度擴展的層次分析法與優序圖法獲得兩組主觀權重，通過熵權法與變異系數法獲得兩組客觀權重，建立以評價值之間偏差最小的優化模型，計算出優化權重，進而加權得出綜合評估結果。本發明的評估指標考慮了影響風電場無功電壓控制能力的無功配置、風機出力等因素及其控制效果，優化權重既能反映專家經驗等主觀因素，又能反映指標數據的動態變化，能夠全面有效評估風電場無功電壓控制能力。評估結果可為風電場改進無功電壓控制能力及電網的優化調度提供依據。

技術領域

本發明涉及風電場性能檢測評估技術領域，尤其涉及一種風電場無功電壓控制能力綜合評估方法。

背景技術

近年來，風電裝機容量不斷增長，由于風電出力的波動性，其并網運行給電網的電壓穩定帶來諸如電壓偏差、電壓波動等問題，因此對風電場安全并網技術提出了更高的要求。目前的風電場需要具備無功調節能力等電網適應能力，也為其參與電網調度與控制帶來更多可能。風電場參與無功電壓控制能提高電網運行可靠性，促進新能源由被動并網向主動友好并網轉變，然而，實際風電場無功電壓控制能力的改進和地區電網無功調度的依據，需要對風電場無功電壓控制能力進行有效評估。

發明內容

本發明的目的在于提供一種風電場無功電壓控制能力綜合評估方法，以解決所述背景技術中提出的問題，本方法適用于永磁直驅風電機組構成的風電場。

為實現所述目的，本發明提供如下技術方案：

一種風電場無功電壓控制能力綜合評估方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取風電場無功電壓控制能力評估指標的基礎數據；

步驟2：基于各評估指標的標準規定限值，通過概率統計將步驟1所得基礎數據進行等級劃分，得到原始數據矩陣X，加權得到各指標的評估結果；

步驟3：將評估指標進行重要度不減排序，通過比較指標間的重要程度構建判斷矩陣，由標度擴展的層次分析法求出主觀權重W₁；

步驟4：構建評估指標棋盤格，兩兩對比指標間重要程度，進行優序圖法互補檢驗求出主觀權重W₂；

步驟5：基于步驟2所得矩陣X計算各指標數據熵值，由熵權法求出客觀權重W₃；

步驟6：基于步驟2所得矩陣X計算各指標數據平均值與標準差，進而計算指標數據的變異系數，由變異系數法求出客觀權重W₄；

步驟7：建立使評價值之間偏差盡可能小的優化模型，由步驟3-步驟6所得的主/客觀權重得出優化權重W；

步驟8：基于步驟2所得的各指標評估結果與步驟7所得的優化權重W加權得出綜合評估結果。

進一步地，步驟1中，評估指標包括功率指標、電能質量指標和調節指標；其中，功率指標包括實時無功裕度Q，有功變化△P、預測合格率Q_R、預測誤差E_rms；電能質量指標包括電壓偏差△U、電壓波動d、電壓閃變P_lt、電壓諧波THD_u、電壓三相不平衡ε_U2；調節指標包括調節精度△V、調節響應時間T_V；調節指標的基礎數據為風電場入網測試報告中相應數據，其余評估指標的基礎數據為一段時間內風電場相應的實時變化數據；

其中，獲取風電場的額定無功容量Q_N、無功補償裝置容量Q_c、風電場中n臺風電機組的變流器容量s_i(i＝1,2,L,n)，測得n臺風電機組的實時有功輸出p_i(i＝1,2,L,n)，計算實時無功裕度Q：