基於攝動法的風電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法

2023-06-04 07:26:56

專利名稱：基於攝動法的風電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法
技術領域：
本發明涉及一種基於攝動法的風電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法，屬於電力系統自動電壓控制技術領域。
背景技術：
近年來頻頻發生風電場內風機因電壓問題而脫網，而在風電場內搭設自動電壓控制系統被認為是解決風電場電壓問題的一個有效手段。風電場自動電壓控制，是通過控制風電場內的風機，靜態無功補償裝置，靜態無功發生器，等設備的無功功率以實現對電壓的控制。在風電場電壓控制過程中最重要的控制參數是無功功率對電壓的靈敏度。無功功率對電壓的靈敏度是用來表徵節點無功功率和節點電壓間的線性關係，單位是kV/MVar。設節點A的無功功率變化量為30，節點B的電壓變化量為SF，則節點A的無功 功率對節點B電壓的靈敏度Sii的定義可由下式給出Sj =— (I)
(.■{/通常，若只計算某一節點無功功率對另一節點電壓的靈敏度，可採取攝動法的靈敏度計算方法，即保持其它節點的無功功率不變，通過人為使節點A無功功率變化，測量節點B的電壓變化,再代入到式(I)，計算得到節點A無功功率對節點B電壓的靈敏度。且一般認為攝動法測得的靈敏度最接近於靈敏度的真實值，但攝動法僅適用於計算某兩節點間的無功功率對電壓的靈敏度，若要計算多節點間的無功功率對電壓的靈敏度組成的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，則由於測試量太大，不適用於實時在線計算。而無功功率對電壓的靈敏度矩陣可由電氣網絡模型及電氣量測數據形成的雅克比矩陣來直接計算得到，計算速度快，適用於實時在線計算，其推導過程可參見孫宏斌，張伯明，相年德在《準穩態靈敏度的分析方法》(中國電機工程學報，1999年4月V19N4，pp.9-13)。所以為了計算風電場所有節點間的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，以應用到自動電壓控制系統中，需要建立風電場完整電氣網絡模型，包括風電場內升壓站，各條風機饋線，並將風電場所接入的大電網作戴維南等值，等值為一個等值電壓源和一個等值內阻抗，如圖I所示。通常，計算風電場的外部電網戴維南等值模型有兩種方法①區域調度中心在區域電網大模型基礎上，進行實時等值計算並下發至各風電場。②基於風電場本地量測數據進行參數辨識。而目前在風電場實際工程現場，大多尚不具備方法①的實現條件，所以需進行本地參數辨識。在電力系統中，涉及到的電壓標么值的概念，如何仰贊，溫增銀在《電力系統分析(上冊)》(華中科技大學出版社2002年I月，第三版，pp. 35-43)提到，標麼制是相對單位
制的一種，在標麼制中各物理量都用標麼值表示。標麼值定義由下式給出。
權利要求
1 . 一種基於攝動法的風電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法，其特徵在於該方法包括以下步驟 (1)在時間段T內，使風電場併入電網的併網點高壓母線處的無功功率值變化量為dQpx，測定高壓母線的電壓變化量為，則風電場併網點高壓母線處的無功功率對該處 電壓的靈敏度攝動值為了
全文摘要
本發明涉及一種基於攝動法的風電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法，屬於電力系統自動電壓控制技術領域。本方法依據攝動法得到的風電場併網點處的無功功率對其電壓的靈敏度辨識出風電場所接入的外部電網等值阻抗，從而和風電場內的電力網絡共同組成完整的電力網絡，並結合風電場內實時量測形成雅克比矩陣，再計算得到風電場內各節點間的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，最後再用攝動法得到的無功功率對電壓的靈敏度對計算結果進行校核，若校核不通過，則對外部電網等值阻抗重新進行辨識，並重新計算無功功率對電壓的靈敏度矩陣，直至靈敏度矩陣通過校核。依此方法，最終得到準確度較高的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，供風電場內電壓控制所用。
文檔編號H02J3/38GK102769300SQ20121022875
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月2日 優先權日2012年7月2日
發明者劉翊楓, 吳文傳, 孫宏斌, 張伯明, 江長明, 王彬, 許曉菲, 賈琳, 郭慶來, 陳銳 申請人:華北電網有限公司, 清華大學