适应风电接入的终端变电站关口无功控制区间制定方法_2

文档序号:9419667阅读:来源:国知局
行分块求交集后得到风电场有功功率p?和修正功率因数AJ勺值位于相关范围 内时的终端变电站关口无功控制区间,其具体方法如下,
[004引(1)当 (P>_x+P?.mJ/2 且a".max+A_n)/2 时,终端变电站关口无功控制区间整定为:Ai2HAisH AzzH A23;
[004引似当(P".max+Pw.mJ/2且入人》.mJ/2时,终端变电站关口无功控制 区间整定为:AiiH AizH AziH A22;
[0044] 做当1\<化.。。升>_。)/2且人">(\".。1。+人"."^/2时,终端变电站关口无功控制 区间整定为:八22〇AzsH AszH A33;
[004引(4)当P"<化.max+P>_。) /2且入"<ami。一mJ/2时,终端变电站关口无功控制区 间整定为:AziHAzzHAsiHA32。
[0046] 与现有技术相比,本发明有W下优点:
[0047] (1)考虑了风电并网对风电支路上有功、无功潮流影响,能够针对风电场有功、无 功出力的变化制定相适应的关口无功控制区间。
[0048] 似所提出的适应风电接入的终端变电站关口无功控制区间制定方法,能够在保 证电网电压安全性的前提下,进一步减少设备调节次数,挖掘电网节能降耗潜能。
【附图说明】
[0049] 图1是适应风电接入的终端变电站关口无功控制区间制定方法流程图。
[0050] 图2是某负荷水平下关口无功优化区间示意图。
[0051] 图3是实施例某风电支路接线示意图。
【具体实施方式】
[0052] W下结合附图和实施例对本发明作进一步说明,但本发明的实施方式不限于此。 [005引如图1所示,一种适应风电接入的终端变电站关日无功控制区间制定方法,包括 W下步骤:
[0054] (1)采集风电支路中线路的电阻r、电抗X、电纳B、变压器的容量或、空载损耗P。、 负载损耗Pk、短路电压百分值Uk%、空载电流百分值I。%、送电端电压V。、风电场有功功率 和修正功率因数\^勺上、下边界值1\。。、、口》.。1。和^?.。。、、^?.。1。,形成风电场运行工况矩阵 W3X3,令i= 1,j=I;i和j分别表示风电场运行工况矩阵的行标和列标;
[0055] 风电场修正功率因数A乃由下式获得:
软>:〇 2 公'< 0
[0057] 式中成为风电场无功功率,其为正值时表示风电场迟相运行,发出无功功率;为负 值时表示风电场进相运行,吸收无功功率。
[005引风电场运行工况矩阵W3X3中每个元素W风电场有功功率1\和修正功率因数^ ?组 成,该矩阵为W风电场有功功率1\和修正功率因数A"的上、下边界值W及中间值组成3行 3列矩阵。
[0059] 具体地,风电场运行工况矩阵W3X3是由风电场有功功率1\和修正功率因数^。的 相关边界值所构成的反映风电场不同运行工况的3行3列矩阵,其具体表达式如下:
[0060]
[006。 矩阵W3X3中任意元素W,,= (P",入》.,),表示风电场有功出力和修正功率因数边界 值分别为?"和^W时的风电场运行工况,当i和J取值不同时,?《和^ 的取值如下式所 示:
[006引Pwl二Pw.niax,Piv2 二(Piv'niax+fVniin)/2,P~3 二Piv'niin,
[0063] 入…1=A…mm,入w2=(入w'max+ 入w'mJ/2,入"3=入w'max。
[0064] (2)选择变压器负载率e= 10%、40%和70% =种水平代表负荷较轻状态1、负 荷中等状态2和负荷较重状态3,分别计算风电场在特定运行工况下,即P。=P?、A"=入W 时,^种负荷水平下的终端变电站关口无功咕的初始优化区间(Qm,,,inif),(化2,,, 姑化,琴H3y)W及相应的主变高压侧电压Vh的变化范围(YhiwPr蝶),姐叫,薪每:),姐化i, f啤y);上述初始优化区间中,其中下标1、2、3分别表示不同的负荷状态;下标i、j用于区 别不同的风电场运行工况;Qh表示关口无功QH的初始优化区间的下限值;霉H表示关口无 功Qh的初始优化区间的上限值;Yh表示主变高压侧电压VH的变化范围的下限值,Ph表示 主变高压侧电压Vh的变化范围的上限值。
[0065] 风电场在特定运行工况下,关口无功Qh的初始优化区间W及相应的主变高压侧电 压Vh的变化范围可W通过W下方法获得:
[0066] 当风电场运行工况给定,变压器负载率0和送电端电压V。已知时,线路和变压器
[0068] 的有功损耗之和PU3SS可表示为:[0067] Ploss=APT+APl..........................................(3),
[0069]
[0070]
[0071]
[0072] IN
[0073] 其中,变压器有功损耗APt、线路有功损耗AP,、终端变电站主变高压侧电压Vh、 变压器无功损耗AQt、负荷有功功率Pd、主变高压侧无功功率(关口无功)Qh;
[0074] 根据式(2)至化),当风电支路中网络元件参数和终端变电站所带有功负荷给定 时,线路和变压器的有功损耗之和Pu3ss和终端变电站主变高压侧电压Vh均可看做关口无功 Qh的一元隐函数,采用改变关口无功QH的量可求得PU3SS随关口无功QH变化而变化的U型 曲线W及Vh随关口无功Qh变化而变化的单调曲线,其中U型曲线的最低点便为Pu3ss的最小 值町mm,根据预先求得的最优网损偏移量AP,划出町mm与AP之和的等值线与U型曲线相 交于两点,与U型曲线两交点中横坐标较大和较小者分别对应关口无功优化区间的上、下 限值,同时单调曲线上与两交点横坐标相对应的纵坐标中较大和较小者分别对应Vh变化范 围的上、下限值;
[007引如图2所示,图中U型曲线和单调曲线分别表示某负荷水平下总有功损耗Puss和 主变高压侧电压Vh与关口无功QH的关系,其中PUU。即为该曲线最低点所对应的总损耗值, 最优网损偏移量AP为不同负载率下关口无功优化区间内各点所对应的有功损耗P,WS相对 于最小值PLmi。的最大增量,可由下式获得:AP=a%PLmm3巧)
[007引式中,为变压器负载率0 = 70%时线路和变压器有功损耗之和的最小值;a%为终端变电站主变重载运行时的节能要求人工设定的常数。
[0077] 根据预先求得的最优网损偏移量AP,划出町mi。与AP之和的等值线与U型曲线 相交于两点,与U型曲线两交点中横坐标较大和较小者分别对应关口无功优化区间的上、 下限值,同时单调曲线上与两交点横坐标相对应的纵坐标中较大和较小者分别对应Vh变化 范围的上、下限值。
[007引做根据主变高压侧电压Vh的安全阀值的上下阀值VHmax和Vwmi。对区间(QhI,,,露a化 ),値21.,,霉畔/? ),姑31.,,赛H姑)进行修正后得到当风电场在相应运行工况下的关口无功Qh 的改进优化区间谊'H1,,,黎嘴),谊'H2,,,葬啊),谊'H3,,,薄H厮);Q一H表示关口无功 Qh的改进优化区间下限值,球'H表示关口无功Qh的改进优化区间上限值。
[0079] 如图2所示,当不考虑电压安全约束时所得到的某负荷水平下关口无功初始无功 优化区间为(Qh,Ih)所对应的主变高压侧电压变化范围为(社,Fh),由于不满足Ph不大 于VHmax的条件,则需对Qh修正后得到Q'H,又因为满足么不小于VHmJ勺条件,则令霉''H=琴H, 因此修正后的关口无功的最终优化区间为谊'H,謬)。具体修正步骤如下:
[0080] (1)依次检验社。,,是否不小于VHmi。,若满足则令黎'册尸4邮,若不满足则令 鼠峭=環tore,并更新么…后继续检验直至么n,,不小于VHmm;
[0081] 似依次检验Ph邮是否不大于Vtax,若满足则令Q'HMi=Qh。,若不满足则令掛… =Qhm,+e,并更新f胃后继续检验直至不大于VHm。^
[008引其中VHma济Vwmi。是指为了保证系统电压安全性,所人为设定的终端变电站主变高 压侧电压Vh的安全阀值,其标么值一般设为1.06和1.01 ;e为调节精度,其值可W根据精 度要求人为设定;n为1~3的整数,主要用于区别不同负荷水平下的Vh和QH值。
[
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