瓦 為第c臺離散設備調(diào)節(jié)次數(shù)限值，A7、Dailir^ Daiiax分別為第c臺離散設備的檔位及其上、下 限值。
[0059] 進一步地，所述步驟S5包括以下步驟：
[0060] S501，松弛離散變量的調(diào)節(jié)次數(shù)約束和同步發(fā)電機無功出力約束，采用非線性原 對偶內(nèi)點法求解優(yōu)化模型，得到同步發(fā)電機和風電場無功出力的初始解錢I、，計算目 標函數(shù)初始值
[0061] S502,設置外循環(huán)迭代次數(shù)和內(nèi)循環(huán)迭代次數(shù)為0,即Ioop1= 0, loop 2= 0 ;
[0062] S503,將同步發(fā)電機和風電場的無功出力固定為初始解Ql、Qlw
[0063] S504,外循環(huán)迭代次數(shù)loopJP 1 ;
[0064] S505,采用遺傳算法求解僅包含離散變量的無功優(yōu)化模型，得到離散調(diào)節(jié)設備的 優(yōu)化結果:Dfw ;
[0065] S506,離散調(diào)節(jié)設備的檔位固定為;
[0066] S507,內(nèi)循環(huán)迭代次數(shù)IoopjP 1 ;
[0067] S508,采用非線性原對偶內(nèi)點法求解僅包含連續(xù)變量的無功優(yōu)化模型，得到同步 發(fā)電機和風電場的無功輸出功率
[0068] S509,判斷
中是否有越限，若有越限，轉至步驟S510 ;若無越限，則結束 本次內(nèi)循環(huán)迭代，得到同步發(fā)電機和風電場的無功出力
計算目標函數(shù)值
轉至步驟S511 ;
[0069] S510,在同步發(fā)電機無功出力到達限值的時段將其無功出力固定為限值，并松弛 該發(fā)電機的互補約束，轉至步驟S507 ;
[0070] S511，計算兩次外循環(huán)結束后目標函數(shù)值的差值，若滿足
則計 算結束，輸出同步發(fā)電機、風電場的最優(yōu)無功出力QgTOpt、QsoptW及離散調(diào)節(jié)設備的最優(yōu)檔位 Drapt;若不滿足，則轉至步驟S512 ;
[0071] S512,將同步發(fā)電機和風電場的無功出力固定為
轉至步驟S504。
[0072] 本發(fā)明的有益效果是：
[0073] (1)本發(fā)明在技術方案中采用場景概念描述風電場有功輸出功率的不確定性，在 風電場無功調(diào)節(jié)容量計算和系統(tǒng)無功優(yōu)化模型建立中均有效計及了各典型場景的情況，因 而優(yōu)化結果不僅能夠保證風電場安全運行，而且能夠充分利用雙饋機組的無功調(diào)節(jié)容量 達到優(yōu)化系統(tǒng)運行的效果，避免了風電波動對電網(wǎng)運行帶來的威脅與風電場無功資源的浪 費。
[0074] (2)本發(fā)明在無功優(yōu)化模型中以互補約束條件的形式引入同步發(fā)電機AVR調(diào)節(jié)作 用，反映了風電功率波動引起電壓變化時同步發(fā)電機的實際響應效果，因而能夠使優(yōu)化模 型更加貼近電力系統(tǒng)實際運行情況，使優(yōu)化結果能夠更好的保障電網(wǎng)運行的安全性。
[0075] (3)本發(fā)明在同步發(fā)電機無功調(diào)節(jié)容量的計算中，考慮各項安全運行約束建立了 詳細的發(fā)電機運行模型，能夠反映同步發(fā)電機有功輸出功率讓位于風電所引起的無功調(diào)節(jié) 容量改變，從而在優(yōu)化過程中深入挖掘系統(tǒng)中潛在的無功調(diào)節(jié)資源，使優(yōu)化效果得到進一 步提升。
[0076] (4)針對互不約束條件引起的模型求解困難問題，本發(fā)明提出了基于松弛迭代的 內(nèi)點法-遺傳算法聯(lián)合求解策略，能夠在保證優(yōu)化效果的前提下，有效簡化計算，提高求解 效率。
【附圖說明】
[0077] 圖1為本發(fā)明的總體方法流程圖；
[0078] 圖2為基于松弛迭代的內(nèi)點法一遺傳算法聯(lián)合求解無功優(yōu)化模型的流程圖；
[0079] 圖3為本發(fā)明求解雙饋型機組風電場無功輸出功率的流程圖。
【具體實施方式】
[0080] 為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過【具體實施方式】，并結合其附圖，對本發(fā) 明進行詳細闡述。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結 構。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。此外，本發(fā)明可以 在不同例子中重復參考數(shù)字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指 示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。應當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按 比例繪制。本發(fā)明省略了對公知組件和處理技術及工藝的描述以避免不必要地限制本發(fā) 明。
[0081] 如圖1所示，本發(fā)明的一種雙饋型機組風電場無功輸出功率的確定方法，它包括 以下步驟：
[0082] S1，根據(jù)風電場有功功率預測結果建立雙饋型機組風電場有功出力的典型場景 集，并計算各典型場景發(fā)生的概率；
[0083] S2,計算雙饋型機組風電場在各典型場景下的有效無功調(diào)節(jié)容量；
[0084] S3,計算同步發(fā)電機在各風電場典型場景下的無功調(diào)節(jié)容量；
[0085] S4,建立考慮雙饋型機組風電場無功調(diào)節(jié)容量和同步發(fā)電機AVR調(diào)節(jié)作用的無功 優(yōu)化模型；
[0086] S5,采用基于松弛迭代的內(nèi)點法-遺傳算法聯(lián)合求解策略，確定風電場最優(yōu)無功 輸出功率。
[0087] -、根據(jù)風電預測結果建立典型場景集
[0088] 受限于風能資源固有的波動特性和目前風電預測技術的偏差，使風電場的有功出 力和無功調(diào)節(jié)容量都具有一定的不確定性，因此在優(yōu)化方案的確定過程中必須充分計及這 一點才能保證方案的可行性和有效性。為此，本發(fā)明通過引入風電場場景的概念，建立典型 場景集來模擬風電的波動特性。
[0089] 風電場場景的定義為：風電場s在未來T個時段的輸出功率波動情況可以通過隨 機時間序列
表示，該隨機序列的一個實現(xiàn)稱為一個場景。通 過對風電場未來T個時段有功出力的預測可以得到多個風電場場景，每個場景發(fā)生的概率 需要根據(jù)風電場預測誤差的分布規(guī)律進行估計。考慮到風電場各時段輸出功率之間的關聯(lián) 性，后一時段的概率是之前時段的條件概率，第i個場景發(fā)生的概率P 1gwwS :
[0091] 式中：
為第τ時段/^丨情況發(fā)生的條件概率；
為第1時段4:?發(fā)生的概率。
[0092] 根據(jù)各場景發(fā)生的概率對風電場場景進行篩選，通過設定場景概率閾值，僅保留 概率高于該閾值的場景，便可形成具有代表性的典型場景集合。本發(fā)明所述的概率閾值一 般可按照典型場景集內(nèi)所有場景發(fā)生概率之和大于〇. 8來確定。
[0093] 典型場景集的形成是本發(fā)明技術方案建立的基礎，后續(xù)步驟二風電場無功調(diào)節(jié)容 量的計算、步驟三同步發(fā)電機無功調(diào)節(jié)容量的計算和步驟四無功優(yōu)化模型的建立均為在本 步驟確定的風電場典型場景下進行。
[0094] 通過本步驟形成風電場s的典型場景集如表1所示。
[0095] 表1典型場景集表
[0097] 假設系統(tǒng)中包含S個風電場，則需對所有風電場s的典型場景集Pgww進行組合， 得到整個系統(tǒng)的典型場景集組合Pgw= {Pgw(l)，Pgw(2)，...，Pgw(m)}，其中
并計算 各典型場景Pgw(i)發(fā)生的概率P1gw，其值等于組成該典型場景的各風電場場景概率的乘積。
[0098] 二、雙饋型機組風電場有效無功調(diào)節(jié)容量計算
[0099] 在步驟一風電場典型場景集組合Pgw建立的基礎上，本步驟計算風電場的有效無 功調(diào)節(jié)容量，以作為步驟四無功優(yōu)化模型中雙饋型機組風電場無功調(diào)節(jié)范圍的約束條件。
[0100] 在雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)中，電機的定子側繞組直接接入電網(wǎng)，而轉子側繞組則通過 兩個背靠背連接的PffM變換器與電網(wǎng)相連。采用定子磁鏈定向矢量控制方式時，電機定子 側輸出無功功率的上、下限值分別為：
[0102] 式中：P_為風力機輸入的機械功率；s為轉差率；1]3為定子繞組電壓（計算中可取 為本電壓等級的額定電壓）山"為勵磁電感；L sS定子繞組電感（漏感和勵磁電感之和）； W1為同步旋轉角速度；I "ax為轉子電流最大值；I smaxS電機定子繞組電流最大值。
[0103] 對于轉子側，設轉子網(wǎng)側變換器的額定容量為S。，電機轉子側輸出無功功率的上、 下限值分別為：
[0106] 綜合考慮雙饋型風電機組定、轉子側的無功輸出特性，得到電機整體的無功輸出 功率極限為：
[0109] 根據(jù)步驟一中形成的風電場典型場景集組合，對每個風電場典型場景下各時段的 風電場無功調(diào)節(jié)容量進行計算。其中，對風電場S在第i個場景下時段τ進行風電場無功 調(diào)節(jié)容量計算時，公式中機械輸入功率P1^取為該時段風電場有功出力
通過本步驟 計算可得到如下表格：
[0110] 表2典型場景各時段風電場無功調(diào)節(jié)容量計算結果
[0111]
[0113] 三、同步發(fā)電機無功調(diào)節(jié)容量計算
[0114] 在步驟一系統(tǒng)所有風電場典型場景集組合Pgw建立的基礎上，本步驟針對每個典 型場景計算同步發(fā)電機的無功調(diào)節(jié)容量，以作為步驟四無功優(yōu)化模型中同步發(fā)電機無功