一种多风电场的无功电压控制方法及装置 |
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申请号 | CN202410005557.8 | 申请日 | 2024-01-02 | 公开(公告)号 | CN117955119A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
申请人 | 国网冀北电力有限公司电力科学研究院; 国网冀北电力有限公司; 国家电网有限公司; | 发明人 | 徐曼; 吴林林; 张扬帆; 杨伟新; 王潇; 邓晓洋; 郑乐; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种多 风 电场 的无功 电压 控制方法及装置,所述方法包括:基于汇集 母线 电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数;基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出 力 约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值。所述装置用于执行上述方法。本发明 实施例 提供的多风电场的无功电压控制方法及装置,减少了 电网 损耗和电力浪费。 | ||||||
权利要求 | 1.一种多风电场的无功电压控制方法,其特征在于,包括: |
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说明书全文 | 一种多风电场的无功电压控制方法及装置技术领域背景技术[0003] 目前,新能源接入地区的自动电压控制沿用传统二级电压控制框架和电压指令控制模式,对风电场并网点电压进行考核来实现对汇集母线的电压控制,从而保证整个区域的电压稳定。但是由于各风电场有功出力,运行特性差异较大,现有二级电压控制的指令计算方式以及以风电场为单位,各自独立调节的方式容易出现各风电场的无功分担的不均衡以及无功环流,导致电网损耗的增加和电力浪费。 发明内容[0005] 一方面,本发明提出一种多风电场的无功电压控制方法,包括: [0006] 基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数;其中,所述汇集母线电压指标优化函数是基于汇集母线电网的电压实际值和电网下发的汇集母线电压指令值建立的;所述多风电场电压均衡优化函数是基于各个风电场的电压指令值建立的;所述无功均衡分配优化函数是基于各个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度以及各个风电场的无功调整量建立的; [0007] 基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值。 [0008] 另一方面,本发明提供一种多风电场的无功电压控制装置,包括: [0009] 建立单元,用于基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数;其中,所述汇集母线电压指标优化函数是基于汇集母线电网的电压实际值和电网下发的汇集母线电压指令值建立的;所述多风电场电压均衡优化函数是基于各个风电场的电压指令值建立的;所述无功均衡分配优化函数是基于各个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度以及各个风电场的无功调整量建立的; [0010] 优化单元,基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值。 [0012] 又一方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的多风电场的无功电压控制方法。 [0013] 本发明实施例提供的多风电场的无功电压控制方法及装置,基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数,基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值,使各个风电场的无功基本均衡,减少无功换流的出现,减少了电网损耗和电力浪费。附图说明 [0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中: [0015] 图1是本发明第一实施例提供的多风电场的无功电压控制方法的流程示意图。 [0016] 图2是本发明第二实施例提供的单机无穷大系统接线示意图。 [0017] 图3是本发明第三实施例提供的P‑Vw曲线示意图。 [0018] 图4是本发明第四实施例提供的多风电场的无功电压控制装置的结构示意图。 [0019] 图5是本发明第五实施例提供的电子设备的实体结构示意图。 具体实施方式[0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。 [0021] 为了便于理解本申请提供的技术方案,下面先对本申请技术方案的相关内容进行说明。 [0022] 针对多个风电场在并网时,由于无功设备数量多和特性差异大,导致频现无功不均衡,甚至严重无功环流现象等此类问题,提出一种多风电场的无功电压控制方法,兼顾无功均衡和电压安全裕度的优化控制策略,以减少电网损耗和电力浪费。 [0023] 图1是本发明第一实施例提供的多风电场的无功电压控制方法的流程示意图,如图1所示,本发明实施例提供的多风电场的无功电压控制方法,包括: [0024] S101、基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数;其中,所述汇集母线电压指标优化函数是基于汇集母线的电压实际值和电网下发的汇集母线电压指令值建立的;所述多风电场电压均衡优化函数是基于各个风电场的电压指令值建立的;所述无功均衡分配优化函数是基于各个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度以及各个风电场的无功调整量建立的; [0025] 具体地,多个风电场的无功调整的应使汇集母线电压满足电网调度指令要求,根据汇集母线的电压实际值和电网下发的汇集母线电压指令值建立汇集母线电压指标优化函数,使多个风电场无功调整后的汇集母线电压实际值与汇集母线电压指令值的偏差尽可能小。为了防止部分风电场电压出现电压过高或者过低,根据各个风电场的电压指令值建立多风电场电压均衡优化函数,使各个风电场电压保持均衡。为了使各个风电场在无功‑电压控制中均衡分担无功,根据各个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度以及各个风电场的无功调整量建立无功均衡分配优化函数,以实现各个风电场的无功就地平衡。基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数。 [0026] 例如,无功电压控制目标函数表示为F=ω1f1+ω2f2+ω3f3,f1表示汇集母线电压指标优化函数,f2表示多风电场电压均衡优化函数,f3表示无功均衡分配优化函数,ω1表示汇集母线电压指标优化函数对应的权重,ω2表示多风电场电压均衡优化函数对应的权重,ω3表示无功均衡分配优化函数对应的权重,ω1、ω2和ω3的取值根据实际经验进行设置,本发明实施例不做限定。 [0027] S102、基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值。 [0028] 具体地,对于无功电压控制目标函数,可以在灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件和汇集母线电压安全裕度约束条件下对各个风电场的无功指令值进行优化求解,实现对各个风电场的无功指令值的优化。 [0029] 本发明实施例提供的多风电场的无功电压控制方法,基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数,基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值,使各个风电场的无功基本均衡,减少无功换流的出现,减少了电网损耗和电力浪费。 [0030] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述灵敏度约束条件包括: [0031] [0032] 其中,ΔUW,t表示t时刻各风电场无功调整产生的电压变化量组成的向量,ΔUCN,t表示t时刻汇集母线的电压变化量;SW,t表示各风电场的无功‑电压灵敏度矩阵, SCN,t表示风电场无功与汇集母线电压的灵敏度 矩阵, ΔQW,t表示t时刻各风电场的无功调整量组成的向 量, n表示风电场的数量。 [0033] 具体地, 为灵敏度矩阵,在获得t时刻各风电场的无功调整量ΔQ1,t,ΔQ2,t,…,ΔQn,t以及t时刻各风电场无功调整产生的电压变化量ΔU1,t,ΔU2,t,…,ΔUn,t,之后,可以计算出灵敏度矩阵。ΔQi,t表示第i个风电场在t时刻的无功调整量,ΔUi,t表示第i个风电场在t时刻的无功调整产生的电压变化量。SW,t中Sii表示t时刻第i个风电场无功对第i个风电场的电压的影响,Sij表示t时刻第i个风电场的无功对第j个风电场的电压的影响。SCN,t中 表示t时刻第i个风电场的无功对汇集母线电压的影响。i和j为正整数,i小于等于n,j小于等于n。 [0034] 在上述各实施例的基础上,进一步地,各个风电场的电压上下限约束条件包括: [0035] [0036] 其中, 表示第i个风电场在t时刻的电压指令值,Ui,t表示第i个风电场在t时刻的电压值,ΔUi,t表示第i个风电场在t时刻的电压调整量,Ui,max表示第i个风电场电压运行允许的最大值,Ui,min表示第i个风电场电压运行允许的最小值。 [0037] 具体地,在进行各个风电场的电压调整时,每个风电场的电压指令值,不应该超出每个风电场的电压运行允许范围。第i个风电场在t时刻的电压指令值 大于等于第i个风电场电压运行允许的最小值,并且小于等于第i个风电场电压运行允许的最大值。 是电网下发的,每个风电场的Ui,min和Ui,max是已知的。 [0038] 根据第i个风电场在t时刻的电压指令值 和第i个风电场在t时刻的电压值Ui,t,可以得到第i个风电场在t时刻的电压调整量。 是待求解变量,Ui,t是检测获得的。 [0039] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述风电场的无功出力约束条件包括: [0040] [0041] 其中,Si,max表示第i个风电场的变压器的额定容量;Pi,t表示第i个风电场在t时刻的有功出力; 表示第i个风电场在t时刻的无功指令值;Qi,t表示第i个风电场在t时刻的无功出力;ΔQi,t表示第i个风电场在t时刻的无功调整量;ΔQmax表示ΔQi,t的最大变化步长;Qi,max为常数;σ表示功率因数,σ为大于等于0.95的常数。 [0042] 具体地,风电场视在功率应小于其变压器额定容量,且功率因数不小于0.95。无功上限由其变压器容量与功率因数共同决定。所以,Qi,t,max取 和Pi,t×tan(arccos(σ)中的较小值。第i个风电场的变压器的额定容量Si,max是已知的,第i个风电场在t时刻的有功出力Pi,t可以通过采集获得,σ为功率因数,可以取0.95。 [0043] 考虑到灵敏度矩阵为潮流方程的局部线性化,所以每次优化中应对无功调整量的步长进行限制。所以,限定第i个风电场在t时刻的无功调整量ΔQi,t的绝对值小于ΔQmax,ΔQmax的取值根据实际需要进行设置,本发明实施例不做限定。Qi,max取值根据实际需要进行设置,本发明实施例不做限定。 [0044] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述汇集母线电压安全裕度约束条件包括: [0045] μUlim1≤UCN,t≤μUlim2 [0046] 其中,UCN,t表示汇集母线在t时刻的电压实际值,Ulim1和Ulim2是预先获得的,μ为常数。 [0047] 具体地,汇集母线在t时刻的电压实际值UCN,t可以检测获得。Ulim1和Ulim2是预先获得的,μ为常数,可以取0.95。μ的取值根据实际经验进行设置,本发明实施例不做限定。 [0048] 大规模风电基地接入系统的方式一般采用多个风电场汇集升压至目标电压,比如220kV,然后通过长距离目标电压线路接入高压主网架,高压主网架的电压比如500kV,其网络结构和稳定特性与单机无穷大系统有较高的类似度,因此以单机无穷大系统为例定性分析,根据PVw曲线求解Ulim1和Ulim2,建立电压安全裕度。 [0049] 如图2所示,一台等值大容量风电机组通过一条长距离输电线路接入主网架,其中主网架等值简化成内阻抗为Xs、内电势为VS的电压源,风电机组并网母线电压为Vw,风电场并网线路阻抗为Xl,线路导纳为Bl。 [0050] 对图2所示的单机无穷大系统进行等值变换,其中变换到VS侧的对地电容支路由于无穷大母线电压恒定的特性,对系统无任何影响,可以忽略不计。线路右侧对地支路同理,图2中虚线内部分等效为风电并网点和无穷大母线问等值阻抗X;变换到Vw侧的对地电容支路与线路左侧电容支路的导纳合并为B(风电场配置的无功补偿装置也可等效合并在内)。 [0051] 可以推导得出风电机组有功出力P与风电机组并网母线电压Vw、风电并网点和无穷大母线间等值阻抗X的关系为: [0052] [0053] 求解获得P和Vw之间的关系为: [0054] [0055] 如图3所示,单机无穷大系统P‑Vw曲线存在拐点以及与V轴的交点。 [0056] 进而可以求得单机无穷大系统P‑Vw曲线拐点处所对应的电压Vlim1和功率Plim1如下: [0057] [0058] 可以求得P=0时, [0059] 上述P‑Vw曲线拐点处所对应的电压Vlim1作为Ulim1,Vlim2作为Ulim2。 [0060] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述汇集母线电压指标优化函数为: [0061] [0062] 其中,UCN,t表示汇集母线在t时刻的电压实际值,ΔUCN,t表示t时刻无功调整后汇集母线电压变化量, 表示t时刻电网下发的汇集母线电压指令值。 [0063] 具体地,通过建立汇集母线电压指标优化函数,使得多个风电场无功调整后的汇集母线电压实际值与汇集母线电压指令值的偏差较小。汇集母线在t时刻的电压实际值UCN,t可以检测获得,t时刻电网下发的汇集母线电压指令值 作为待求解变量。 [0064] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述多风电场电压均衡优化函数为: [0065] [0066] 其中,Var表示进行方差计算, 表示第i个风电场在t时刻的电压指令值,i为正整数且i小于等于n,n表示风电场的数量。 [0067] 具体地,为了防止部分风电场的电压出现电压过高或者过低的情况,各个风电场的电压应保持均衡,所以基于各个风电场在t时刻的电压指令值建立多风电场电压均衡优化函数,各个风电场的在t时刻的电压指令值的方差应该尽可能小。第i个风电场在t时刻的电压指令值 作为待求解变量。 [0068] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述无功均衡分配优化函数为: [0069] f3=Var(SCN,1ΔQ1,t,SCN,2ΔQ2,t,…,SCN,nΔQn,t) [0070] 其中,Var表示进行方差计算,SCN,i表示第i个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度,ΔQi,t表示第i个风电场在t时刻的无功调整量,i为正整数且i小于等于n,n表示风电场的数量。 [0071] 具体地,为使得各个风电场在无功‑电压控制中均衡分担无功,实现无功就地平衡,根据各个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度与各自对应的风电场在t时刻的无功调整量建立无功均衡分配优化函数,各个风电场在t时刻的无功调整量对汇集母线电压的影响要尽可能小。第i个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度可以在求解灵敏度矩阵的时候获得,第i个风电场在t时刻的无功调整量为优化变量。 [0072] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数包括: [0073] 将所述汇集母线电压指标优化函数,所述多风电场电压均衡优化函数以及所述无功均衡分配优化函数与各自对应的权重乘积之和,作为所述无功电压控制目标函数。 [0074] 具体地,将所述汇集母线电压指标优化函数与对应的权重的乘积,所述多风电场电压均衡优化函数与对应的权重的乘积以及无功均衡分配优化函数与对应乘积相加,构成所述无功电压控制目标函数。 [0075] 例如,无功电压控制目标函数表示为F=ω1f1+ω2f2+ω3f3,f1表示汇集母线电压指标优化函数,f2表示多风电场电压均衡优化函数,f3表示无功均衡分配优化函数,ω1表示汇集母线电压指标优化函数对应的权重,ω2表示多风电场电压均衡优化函数对应的权重,ω3表示无功均衡分配优化函数对应的权重,ω1、ω2和ω3的取值根据实际经验进行设置,本发明实施例不做限定。 [0076] 下面以三个风电场为例,对本发明实施例提供的多风电场的无功电压控制方法的实现过程进行举例说明。 [0078] 基于三个风电场的汇集母线电压指标优化函数、三个风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立的无功电压控制目标函数表示如下: [0079] F=ω1f1+ω2f2+ω3f3 [0080] [0081] [0082] f3=Var(SCN,1ΔQ1,t,SCN,2ΔQ2,t,SCN,3ΔQ3,t) [0083] 建立的灵敏度约束条件表示如下: [0084] [0085] 三个风电场的电压上下限约束条件包括: [0086] [0087] [0088] [0089] [0090] [0091] [0092] 所述风电场的无功出力约束条件包括: [0093] [0094] [0095] [0096] 所述汇集母线电压安全裕度约束条件包括: [0097] 0.95Ulim1≤UCN,t≤0.95Ulim2 [0098] 可理解的是,为了计算的便捷,上述无功电压控制目标函和四种约束条件中的物理量以及参数可以采用标幺值进行计算。本申请采用迭代法对无功电压控制目标函数进行求解。 [0099] 通过BPA软件获取三个风电场在第1时刻的每个风电场的电压值和无功出力以及第2时刻每个风电场的电压值和无功出力,计算每个风电场的第1时刻的电压值与第1时刻的电压值的差值,作为每个风电场的第1时刻的电压变化量,即第k个风电场的电压变化量为ΔUk,1;计算每个风电场的第2时刻的无功出力与第1时刻的无功出力的差值,作为每个风电场的第1时刻的无功调整量,即第k个风电场的电压变化量为ΔQk,1;其中,k为正整数,且k小于等于3。 [0100] 根据三个风电场的第1时刻的无功调整量和三个风电场的第1时刻的电压变化量,可以计算出第1时刻的灵敏度矩阵。将计算获得的第1时刻的灵敏度矩阵代入灵敏度约束条件中,利用Matlab中的Quadprog函数对上述四种约束条件下的无功电压控制目标函数进行求解,得到三个风电场的在第1时刻的无功调整量。 [0101] 将每个风电场在第1时刻的无功调整量与设定的阈值εΔQ进行比较,如果每个风电场在第1时刻的无功调整量的绝对值都小于εΔQ,那么此时三个风电场的在第1时刻的无功指令值即为最优值。 [0102] 如果存在一个风电场在第1时刻的无功调整量大于等于εΔQ,那么此时三个风电场的在第1时刻的无功指令值还没有达到最优。通过BPA软件获取三个风电场在第3时刻的每个风电场的电压值和无功出力,重复上述过程,得到三个风电场的在第2时刻的无功调整量。将每个风电场在第2时刻的无功调整量与εΔQ进行比较,如果每个风电场在第2时刻的无功调整量的绝对值都小于εΔQ,那么此时三个风电场的在第2时刻的无功指令值即为最优值。 [0103] 如果存在一个风电场在第2时刻的无功调整量大于等于εΔQ,那么此时三个风电场的在第2时刻的无功指令值还没有达到最优。重复上述过程,直到计算获得每个风电场在无功调整量都小于εΔQ,得到三个风电场最优的无功指令值。 [0104] 本发明实施例提供的多风电场的无功电压控制方法,在分析风电场无功调节效果的制约因素,并重点考虑场站调节性能差异和电压安全裕度双重因素对风电场无功电压控制的影响,对传统的AVC无功‑电压控制策略进行改进,能够解决实际生产过程中的问题,避免各风电场的无功分担的不均衡以及无功环流,减少了电网损耗和电力浪费。 [0105] 图4是本发明第四实施例提供的多风电场的无功电压控制装置的结构示意图,如图4所示,本发明实施例提供的多风电场的无功电压控制装置包括建立单元401和优化单元402,其中: [0106] 建立单元401用于基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数;其中,所述汇集母线电压指标优化函数是基于汇集母线电网的电压实际值和电网下发的汇集母线电压指令值建立的;所述多风电场电压均衡优化函数是基于各个风电场的电压指令值建立的;所述无功均衡分配优化函数是基于各个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度以及各个风电场的无功调整量建立的;优化单元402基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值。 [0107] 具体地,多个风电场的无功调整的应使汇集母线电压满足电网调度指令要求,根据汇集母线的电压实际值和电网下发的汇集母线电压指令值建立汇集母线电压指标优化函数,使多个风电场无功调整后的汇集母线电压实际值与汇集母线电压指令值的偏差尽可能小。为了防止部分风电场电压出现电压过高或者过低,根据各个风电场的电压指令值建立多风电场电压均衡优化函数,使各个风电场电压保持均衡。为了使各个风电场在无功‑电压控制中均衡分担无功,根据各个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度以及各个风电场的无功调整量建立无功均衡分配优化函数,以实现各个风电场的无功就地平衡。建立单元401基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数。 [0108] 对于无功电压控制目标函数,优化单元402可以在灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件和汇集母线电压安全裕度约束条件下对各个风电场的无功指令值进行优化求解,实现对各个风电场的无功指令值的优化。 [0109] 本发明实施例提供的多风电场的无功电压控制装置,基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数,基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值,使各个风电场的无功基本均衡,减少无功换流的出现,减少了电网损耗和电力浪费。 [0110] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述灵敏度约束条件包括: [0111] [0112] 其中,ΔUW,t表示t时刻各风电场无功调整产生的电压变化量组成的向量,ΔUCN,t表示t时刻汇集母线的电压变化量;SW,t表示各风电场的无功‑电压灵敏度矩阵, SCN,t表示风电场无功与汇集母线电压的灵敏度矩阵,ΔQW,t表示t时刻各风电场的无功调整量组成的向量, n表示风电场的数量。 [0113] 在上述各实施例的基础上,进一步地,各个风电场的电压上下限约束条件包括: [0114] [0115] 其中, 表示第i个风电场在t时刻的电压指令值,Ui,t表示第i个风电场在t时刻的电压值,ΔUi,t表示第i个风电场在t时刻的电压调整量,Ui,max表示第i个风电场电压运行允许的最大值,Ui,min表示第i个风电场电压运行允许的最小值。 [0116] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述风电场的无功出力约束条件包括: [0117] [0118] 其中,Si,max表示第i个风电场的变压器的额定容量;Pi,t表示第i个风电场在t时刻的有功出力; 表示第i个风电场在t时刻的无功指令值;Qi,t表示第i个风电场在t时刻的无功出力;ΔQi,t表示第i个风电场在t时刻的无功调整量;ΔQmax表示ΔQi,t的最大变化步长;Qi,max为常数;σ表示功率因数,σ为大于等于0.95的常数。 [0119] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述汇集母线电压安全裕度约束条件包括: [0120] μUlim1≤UCN,t≤μUlim2 [0121] UCN,t表示汇集母线在t时刻的电压实际值,Ulim1和Ulim2是预先获得的,μ为常数。 [0122] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述汇集母线电压指标优化函数为: [0123] [0124] 其中,UCN,t表示汇集母线在t时刻的电压实际值,ΔUCN,t表示t时刻无功调整后汇集母线电压变化量, 表示t时刻电网下发的汇集母线电压指令值。 [0125] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述多风电场电压均衡优化函数为: [0126] [0127] 其中,Var表示进行方差计算, 表示第i个风电场在t时刻的电压指令值,i为正整数且i小于等于n,n表示风电场的数量。 [0128] 在上述各实施例的基础上,进一步地,所述无功均衡分配优化函数为: [0129] f3=Var(SCN,1ΔQ1,t,SCN,2ΔQ2,t,…,SCN,nΔQn,t) [0130] 其中,Var表示进行方差计算,SCN,i表示第i个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度,ΔQi,t表示第i个风电场在t时刻的无功调整量,i为正整数且i小于等于n,n表示风电场的数量。 [0131] 在上述各实施例的基础上,进一步地,建立单元401具体用于: [0132] 将所述汇集母线电压指标优化函数,所述多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数以及所述无功均衡分配优化函数与各自对应的权重乘积之和,作为所述无功电压控制目标函数。 [0133] 本发明实施例提供的装置的实施例具体可以用于执行上述各方法实施例的处理流程,其功能在此不再赘述,可以参照上述方法实施例的详细描述。 [0134] 图5是本发明第五实施例提供的电子设备的实体结构示意图,如图5所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)501、通信接口(Communications Interface)502、存储器(memory)503和通信总线505,其中,处理器501,通信接口502,存储器503通过通信总线505完成相互间的通信。处理器501可以调用存储器503中的逻辑指令,以执行如下方法:基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数;其中,所述汇集母线电压指标优化函数是基于汇集母线电网的电压实际值和电网下发的汇集母线电压指令值建立的;所述多风电场电压均衡优化函数是基于各个风电场的电压指令值建立的;所述无功均衡分配优化函数是基于各个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度以及各个风电场的无功调整量建立的;基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值。 [0135] 此外,上述的存储器503中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 [0136] 本实施例公开一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数;其中,所述汇集母线电压指标优化函数是基于汇集母线电网的电压实际值和电网下发的汇集母线电压指令值建立的;所述多风电场电压均衡优化函数是基于各个风电场的电压指令值建立的;所述无功均衡分配优化函数是基于各个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度以及各个风电场的无功调整量建立的;基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值。 [0137] 本实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机程序,所述计算机程序使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:基于汇集母线电压指标优化函数、多风电场电压均衡优化函数和无功均衡分配优化函数,建立无功电压控制目标函数;其中,所述汇集母线电压指标优化函数是基于汇集母线电网的电压实际值和电网下发的汇集母线电压指令值建立的;所述多风电场电压均衡优化函数是基于各个风电场的电压指令值建立的;所述无功均衡分配优化函数是基于各个风电场的无功功率对汇集母线电压的灵敏度以及各个风电场的无功调整量建立的;基于灵敏度约束条件、各个风电场的电压上下限约束条件、风电场的无功出力约束条件、汇集母线电压安全裕度约束条件以及无功电压控制目标函数,优化各个风电场的无功指令值。 [0138] 本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。 [0139] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。 [0140] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。 [0141] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。 [0142] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 [0143] 以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。 |