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考虑风电的无功辅助服务市场多目标出清

发布时间:2019-08-03 11:45
【摘要】:永磁直驱型风电场在提供有功功率的同时,具有吸收和发出无功功率的能力,能够为系统提供无功服务,参与无功辅助服务市场运行。分析了永磁直驱型风电场的有功无功极限和无功成本,提出了风电场无功报价模型的建模方法;根据建立的风电场无功报价模型,建立了风电场参与竞价的无功辅助服务市场多目标出清模型,出清模型能够同时考虑系统的无功服务购买费用和有功网损;将多目标出清模型转化为三阶段单目标优化模型,并利用改进粒子群算法对每一阶段单目标优化模型进行求解。最后以IEEE 14节点算例验证了本文所建模型和模型求解算法的可行性。将差分进化算法的变异机制和基于可行性规则的约束处理机制引入粒子群算法,提高了粒子群算法的约束处理能力和全局寻优能力。
【图文】:

考虑风电的无功辅助服务市场多目标出清


速恒频型风电场参与竞价的无功辅助服务市场的出清方法还鲜有研究。针对该问题,本文以由永磁直驱型风电机组构成的风电场为例,提出永磁直驱型风电场无功报价模型的建模方法,建立以系统无功服务购买费用和有功网损最小为目标的无功服务市场多目标出清模型。为降低多目标出清模型直接求解难度,本文将其转化成三阶段单目标优化模型,并利用改进的粒子群算法对每一阶段的模型进行求解。1风电场无功报价模型1.1风电场无功功率极限永磁直驱式风电机组主要由风力机、永磁同步电机、机侧变频器和网侧变频器等构成,如图1所示。通过采用矢量定向控制技术,能够实现对机组有功和无功功率的解耦控制。图1永磁直驱式风电机组结构图Fig.1ConfigurationofPMSG-baseddirectdrivenwindenergyconversionsystem图1中:Vdc为直流电容电压;Vc为网侧变频器端口电压幅值;Ic为网侧变频器输出电流幅值;Vg为风电场并网点电压幅值。本文假设所有风电机组均并联在同一母线上,因此风电场可用一台等值风电机组表示,等值后的风电场结构如图2所示。图2等值风电场结构图Fig.2Equivalentwindfarmstructuraldiagram图2中,N为风电场中风电机组台数;PW为单台风电机组的额定功率;PZ为风电场额定功率;VC∠δ为等值风电机组网侧变频器交流侧电压;Vg∠0为风电场并网点电压;X为风电场并网等值电抗;P和Q分别为风电场的有功功率和无功功率输出。风电场有功和无功输出应满足以下关系:P2+Q2=(VgIc)2P2+(Q+V2gX)2=VgVc()X20≤P≤P2Z(1)风电机组的输出功率受网侧变频器交流侧最大电压和最大输出电流的限制,风电场的实际无功输出能力为

考虑风电的无功辅助服务市场多目标出清


功功率极限永磁直驱式风电机组主要由风力机、永磁同步电机、机侧变频器和网侧变频器等构成,如图1所示。通过采用矢量定向控制技术,能够实现对机组有功和无功功率的解耦控制。图1永磁直驱式风电机组结构图Fig.1ConfigurationofPMSG-baseddirectdrivenwindenergyconversionsystem图1中:Vdc为直流电容电压;Vc为网侧变频器端口电压幅值;Ic为网侧变频器输出电流幅值;Vg为风电场并网点电压幅值。本文假设所有风电机组均并联在同一母线上,,因此风电场可用一台等值风电机组表示,等值后的风电场结构如图2所示。图2等值风电场结构图Fig.2Equivalentwindfarmstructuraldiagram图2中,N为风电场中风电机组台数;PW为单台风电机组的额定功率;PZ为风电场额定功率;VC∠δ为等值风电机组网侧变频器交流侧电压;Vg∠0为风电场并网点电压;X为风电场并网等值电抗;P和Q分别为风电场的有功功率和无功功率输出。风电场有功和无功输出应满足以下关系:P2+Q2=(VgIc)2P2+(Q+V2gX)2=VgVc()X20≤P≤P2Z(1)风电机组的输出功率受网侧变频器交流侧最大电压和最大输出电流的限制,风电场的实际无功输出能力为23
【作者单位】: 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室;
【基金】:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(13XS20)
【分类号】:TM614;F426.61

【参考文献】

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本文编号:2522534

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