计及不确定性的地区电网与风电场协调无功优化研究

发布时间：2017-11-30 18:21

  本文关键词：计及不确定性的地区电网与风电场协调无功优化研究

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【摘要】：风力发电作为解决能源紧缺问题的重要手段之一,在地区电网中的比重逐渐增加,但是风电的不确定性给地区电网的无功电压控制带来了新的问题。双馈和直驱风电机组具备一定的无功调节能力,为了充分利用这些风电装置,同时解决风电接入后的电压问题,使地区电网能够更好地接纳风电的接入,含风电的地区电网无功电压优化问题成为目前的研究重点。本文针对风电及负荷不确定场景下的地区电网与风电场协调无功电压优化方法展开研究：首先,研究了地区电网无功优化的特点以及风电接入后地区电网具备的无功调节手段,分析了这些调节手段的无功调节原理及调节特性,并得到了双馈、直驱风机的无功出力范围。其次,将风电场的无功出力作为协调变量,提出了计及风电场内部拓扑结构的风电场无功可调容量计算模型,然后以电容器和变压器分接头为决策变量,以它们的动作次数限制为约束构建了地区电网侧的日前无功优化模型,考虑到日前预测的误差,在此基础上提出了地区电网的实时双层无功优化模型,将风电出力和负荷不确定性处理为区间约束,上层以地区电网网损最小为优化目标,下层用来寻找电网运行的最恶劣场景,使得在满足电压运行要求的同时降低网损,兼顾安全性与经济性。而后,研究了风电场侧的无功优化分配策略,以满足地区电网调度目标和场内网损最小为目标,根据地区电网调度指令确定场内控制变量,建立了风电场内部的场站无功功率分配模型。最后,选取某地区电网及接入的风电场为算例对模型进行验证分析。计算结果表明电网侧日前优化模型和实时双层无功优化模型有助于处理不确定因素,能够解决风电接入带来的电压问题；场站侧的无功可调容量计算模型对提高地区电网无功优化精度有一定贡献,无功功率分配模型能够在保证满足调度指令的同时提高场内经济性。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM614;TM727.2

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本文编号：1240081