DFIG风电场改进无功—电压下垂控制和无功增量分配优化

发布时间：2020-07-19 03:10

【摘要】：风电场内无功分配,依赖于风电机组(DFIG)潮流建模,且受各DFIG风速、无功裕度、与并网点(PCC)电气距离等因素影响,需要综合考虑各机组机端电压和风电场内有功损耗。现有风电系统无功调度多分配至风电场,若能分配到各风电机组,可改善无功调度的可行性。风电场接入大电网的数学模型非线性程度高、优化目标多样。因此,规划DFIG无功出力具有重要意义。本文以含DFIG的风电场并网完整模型为研究对象,主要研究内容如下:(1)针对大规模风电场控制问题,建立双层风电并网无功优化模型,其中电网层整定电网无功需求量,风电场层确定各台DFIG无功出力。针对风电场与PCC间馈线阻抗不一致问题,提出一种基于优化多风电场损耗的无功-电压下垂控制策略,并结合风电场无功裕度确定目标函数的权重系数。(2)针对风电场和风电机组运行参数不一致影响下垂系数选取的问题,提出基于可变下垂系数的无功-电压控制策略,依据风速变化调节下垂系数。结合DFIG无功裕度及与PCC间电气距离,定义无功不均衡度指标。电网层无功优化时考虑风电场损耗等值模型,并采用LBFGS-TR算法求解风电场及DFIG无功分配方案。(3)针对风电场层无功调度的高维非线性问题,提出一种基于二阶灵敏度的风电场多目标无功增量分配优化方法。基于PCC电压波动,利用DFIG无功增量分配系数,建立风电场无功增量模型以减少变量数;推导风电场内有功损耗和机端电压对DFIG出力的二阶灵敏度,以降低优化模型非线性程度,提高计算速度。基于NSGA-II算法求解Pareto前沿,提出以无功裕度综合评价指标筛选多目标优化折衷解的方案。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM614

【参考文献】

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本文编号：2761819