一种风电场与电网连接线路断面有功功率越限的控制方法
【专利摘要】本发明提出的风电场与电网连接线路断面有功功率越限的控制方法，属于新能源接入电力系统的运行和控制【技术领域】。本方法依据风电场与电网连接线路断面的有功功率实时值和上限值的偏差确定需要越限校正的断面集合，然后结合各风电场有功功率对风电场与电网连接线路断面的有功功率灵敏度，以及风电场有功功率调节能力约束和电网安全约束，构造二次规划模型，消除断面越限并兼顾各风电场间的公平调度。本方法可集成在调度中心运行的风力发电有功功率控制主站系统中，使该系统能够实时根据风力发电运行状态和电网运行状态，实施最适宜的控制策略，保证风电场与电网连接线路断面的有功功率安全，并兼顾各风电场间的公平调度。
【专利说明】—种风电场与电网连接线路断面有功功率越限的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种风电场与电网连接线路断面有功功率越限的控制方法，属于新能源接入电力系统的运行和控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]风资源的强随机性、预测困难、反调峰等特点使得电网有功调度控制愈加困难。如何在保证电网安全的前提下，最大程度利用风力发电资源，尽可能多地消纳风力发电已经成为目前各个风力发电基地所在电网面临的共同挑战之一。目前，业界已经对风力发电接入后的有功功率调度控制进行了大量研究，并取得一系列研究和应用成果。实际现场运行经验表明，在有功功率调度控制体系中引入分钟级的快速风力发电调度实时控制，对保障电网安全，减少弃风损失可以起到显著作用。
[0003]目前，工程现场主要采用启发式方法对风电场与电网连接线路断面有功功率进行控制，即当风电场与电网连接线路断面的有功功率越限时，运行人员凭借运行经验采取控制策略以解除连接线路断面有功功率的越限。这种方法依赖于运行人员的经验，难以准确快速地解除断面有功功率的越限，也难以同时兼顾线路断面安全与风电场运行的经济性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出一种风电场与电网连接线路断面有功功率越限的控制方法，克服现有技术的不足之处，以适应目前风力发电的快速波动化以及风电场与电网连接线路断面安全的控制需求。
[0005]本发明提出的风电场与电网连接线路断面有功功率越限的控制方法，包括以下步骤:
[0006](I)设需要监视的风电场与电网连接线路断面的集合为Ω3，计算风电场第i个断面的实时有功功P H:
【权利要求】
1.一种风电场与电网连接线路断面有功功率越限的控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤: (1)设需要监视的风电场与电网连接线路断面的集合为Ω3，计算风电场第i个断面的实时有功功力:
其中，P1U为属于断面i的第j条输电线路的有功功率； (2)设上述连接线路断面集合03中有功功率越限的断面集合为Ω3，'
其中，i为风电场与电网连接线路断面i的有功功率上限； (3)若上述有功功率越限的断面集合Ω3’ν为空，则将各风电场的有功功率调整量设置为O，并进行步骤(7)，若上述有功功率越限的断面集合Ω3，ν非空，则进行步骤(4)； (4)建立如下风电场与电网连接线路断面越限校正控制目标函数:
其中:为有功功率越限的断面集合，es为设定的风电场与电网连接线路断面的控制死区，取值为I兆瓦，一般由人工设定，Ω”为与电网相连接的受控风电场集合，为有功功率越限的断面集合中的第k个断面的越限校正调节I P ~pk分别为有功功率越限的断面集合中的第k个断面的实时有功功率和有功功率上限，其中;由电网调度中心给出，< 为第i个风电场的负载偏差率，WMr分别为权重系数，Wc取值为10.0，Wr取值为.0.01 ； (5)设置风电场与电网连接线路断面越限校正控制的约束条件，包括: (5-1)风电场有功功率校正量Λρ￥与风电场和电网连接线路断面的有功功率变化量Λρν的关系满足下式:
Λ ps’c = Ssw.Apw’c 其中，Ssw表示风电场有功功率对风电场与电网连接线路断面的有功功率灵敏度矩阵，从电网调度中心获取； (5-2)设定风电场有功功率调节方向约束为:
其中，s；'为上述有功功率灵敏度矩阵Ssw中的第i个风电场的有功功率变化Δρ:(对有功功率越限断面的有功功率灵敏度；(5-3)风电场有功功率约束: 其中，￡、；?分别为第i个风电场的实时有功功率、有功功率下限和估计最大有功功率； (6)通过内点法求解上述步骤⑷和步骤(5)构造的二次规划数学模型，得到风电场的有功功率调整量; (J)根据上述有功功率调整量，对风电场的有功功率进行调整，实现风电场与电网连接线路断面有功功率越限的控制。
【文档编号】H02J3/38GK104078996SQ201410276381
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】孙勇, 吴文传, 郑太一, 王彬, 杨国新, 郭庆来, 王泽一, 张伯明, 傅吉悦, 孙宏斌, 曹政, 李志刚 申请人:国家电网公司, 国网吉林省电力有限公司, 清华大学