本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說本發(fā)明涉及一種綜合FACTS和HVDC協(xié)調(diào)優(yōu)化的大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)控制方法。
背景技術(shù)：
目前，我國HVDC(高壓直流輸電)技術(shù)廣泛應(yīng)用，正處于特高壓交直流混聯(lián)大電網(wǎng)深入發(fā)展的過渡期，“強(qiáng)直弱交”特征明顯，風(fēng)電多以規(guī)?；薪尤腚娋W(wǎng)方式為主。但是，隨著新能源發(fā)電占比的提高及近年來發(fā)生的多次大規(guī)模風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事件不斷發(fā)生，都表明我國大規(guī)模風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)的潛在風(fēng)險仍不可忽視。這些潛在風(fēng)險提示我們，一方面需提高風(fēng)電設(shè)備涉網(wǎng)能力和對風(fēng)電場地管理水平，另一個方面也需積極提高對風(fēng)電脫網(wǎng)事故風(fēng)險的抑制能力，優(yōu)化風(fēng)電場內(nèi)動態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備。
隨著我國智能電網(wǎng)的快速建設(shè)，特高壓直流輸電系統(tǒng)和各種靈活交流輸電(Flexible AC Transmission System，F(xiàn)ACTS)設(shè)備的已在我國實(shí)際電網(wǎng)中得到廣泛使用，使得電網(wǎng)的運(yùn)行控制更加靈活和經(jīng)濟(jì),也為近年來我國風(fēng)電大規(guī)模脫網(wǎng)問題提供了新的控制技術(shù)。但是如何綜合FACTS和HVDC協(xié)調(diào)優(yōu)化，目前尚未有成熟的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中綜合FACTS和HVDC協(xié)調(diào)優(yōu)化問題，提供一種風(fēng)電脫網(wǎng)控制代價最小的FACTS和HVDC的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電脫網(wǎng)的抑制和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
具體地說，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：以綜合FACTS和HVDC協(xié)調(diào)優(yōu)化的大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)控制模型為優(yōu)化模型，對FACTS設(shè)備的配置和HVDC的直流功率調(diào)制控制策略進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化，考慮安全穩(wěn)定運(yùn)行約束情況，通過優(yōu)化模型選取預(yù)想故障下風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)抑制控制代價最小的策略執(zhí)行，所述FACTS設(shè)備為SVC和可控并聯(lián)電抗器；
所述綜合FACTS和HVDC協(xié)調(diào)優(yōu)化的大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)控制模型如下所示：
s.t. g(x)＝0
h(x)≤ε
其中，C代表預(yù)想故障下風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)抑制控制代價，N為所有加裝SVC的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)集合，代表第j個風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)加裝的SVC容量，α代表以容量為單位的SVC價格；L為所有加裝的可控并聯(lián)電抗器集合，代表第k個加裝的可控并聯(lián)電抗器容量，β代表以容量為單位的可控并聯(lián)電抗器價格；O為所有直流功率調(diào)制集合，PlDC代表第l個直流功率調(diào)制的功率量，γ代表直流功率調(diào)制價格；PLWG代表保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定前提下風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)量，σ代表單位脫網(wǎng)量產(chǎn)生的代價；g(x)＝0為包括潮流方程在內(nèi)的系統(tǒng)等式約束，h(x)≤ε為包含控制量的容量限制和系統(tǒng)穩(wěn)定要求的系統(tǒng)不等式約束。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，根據(jù)以下方式選取所述FACTS設(shè)備類型及配置安裝點(diǎn)：
根據(jù)電網(wǎng)網(wǎng)架及特性，選取風(fēng)電場匯集站母線作為電壓裕度變化監(jiān)視的參考點(diǎn)，并在其近區(qū)選取一定數(shù)量的廠站母線作為FACTS設(shè)備候選配置地點(diǎn)，基于EEAC量化分析軟件，仿真預(yù)想故障下風(fēng)電場電壓監(jiān)視參考點(diǎn)的初始電壓裕度η，攝動求取候選配置地點(diǎn)加裝FACTS設(shè)備后監(jiān)視點(diǎn)的電壓裕度η'，求取電壓裕度改善值Δη，考慮FACTS的配置代價，以Δη和FACTS的配置代價的比值作為其電壓控制性價比，并依次排序，選取性價比高的FACTS設(shè)備類型及其配置地點(diǎn)。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，根據(jù)以下方式選取參與直流功率支援的HVDC：
通過離線攝動或在線分析計算方式確定直流功率支援對風(fēng)電場匯集站母線的電壓影響的靈敏度，考慮選取靈敏度大的直流參與功率調(diào)制，直流功率調(diào)制量受送受端系統(tǒng)安全穩(wěn)定約束和本身直流最大負(fù)荷約束。
本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明基于對風(fēng)電場匯集母線電壓波動的改善靈敏度，以保證系統(tǒng)安全性為前提，通過協(xié)調(diào)優(yōu)化事故前FACTS設(shè)備布點(diǎn)、容量配置和事故后HVDC直流功率調(diào)制，尋求一種風(fēng)電脫網(wǎng)控制代價最小的FACTS和HVDC的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，從而能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)電脫網(wǎng)的抑制和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為我國大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全運(yùn)行和大規(guī)模風(fēng)電的高效應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1：
本發(fā)明的一個實(shí)施例，其以綜合FACTS和HVDC協(xié)調(diào)優(yōu)化的大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)控制模型為優(yōu)化模型，對FACTS設(shè)備(本實(shí)施例中為SVC和可控并聯(lián)電抗器)的配置和HVDC的直流功率調(diào)制控制策略進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化，考慮安全穩(wěn)定運(yùn)行約束情況，通過優(yōu)化模型選取預(yù)想故障下風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)抑制控制代價最小的策略執(zhí)行。
上述綜合FACTS和HVDC協(xié)調(diào)優(yōu)化的大規(guī)模風(fēng)電脫網(wǎng)控制模型如下所示：
s.t. g(x)＝0
h(x)≤ε
其中，C代表預(yù)想故障下風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)抑制控制代價，N為所有加裝SVC的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)集合，代表第j個風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)加裝的SVC容量，α代表以容量為單位的SVC價格；L為所有加裝的可控并聯(lián)電抗器集合，代表第k個加裝的可控并聯(lián)電抗器容量，β代表以容量為單位的可控并聯(lián)電抗器價格；O為所有直流功率調(diào)制集合，PlDC代表第l個直流功率調(diào)制的功率量，γ代表直流功率調(diào)制價格；PLWG代表保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定前提下風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)量，σ代表單位脫網(wǎng)量產(chǎn)生的代價；g(x)＝0為包括潮流方程在內(nèi)的系統(tǒng)等式約束，h(x)≤ε為包含控制量的容量限制和系統(tǒng)穩(wěn)定要求的系統(tǒng)不等式約束。該系統(tǒng)不等式約束必須通過系統(tǒng)穩(wěn)定分析來判斷。
本實(shí)施例中根據(jù)以下方式選取所述FACTS設(shè)備類型及配置安裝點(diǎn)：根據(jù)電網(wǎng)網(wǎng)架及特性，選取風(fēng)電場匯集站母線作為電壓裕度變化監(jiān)視的參考點(diǎn)，并在其近區(qū)選取一定數(shù)量的廠站母線作為FACTS設(shè)備候選配置地點(diǎn)，基于EEAC量化分析軟件，仿真預(yù)想故障下風(fēng)電場電壓監(jiān)視參考點(diǎn)的初始電壓裕度η，攝動求取候選配置地點(diǎn)加裝FACTS設(shè)備后監(jiān)視點(diǎn)的電壓裕度η'，求取電壓裕度改善值Δη，考慮FACTS的配置代價，以Δη和FACTS的配置代價的比值作為其電壓控制性價比，并依次排序，選取性價比高的FACTS設(shè)備類型及其配置地點(diǎn)。
本實(shí)施例中根據(jù)以下方式選取參與直流功率支援的HVDC：通過離線攝動或在線分析計算方式確定直流功率支援對風(fēng)電場匯集站母線的電壓影響的靈敏度，考慮選取靈敏度大的直流參與功率調(diào)制，直流功率調(diào)制量受送受端系統(tǒng)安全穩(wěn)定約束和本身直流最大負(fù)荷約束。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但實(shí)施例并不是用來限定本發(fā)明的。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。