計及靜態(tài)電壓穩(wěn)定的風電裝機容量與無功補償綜合優(yōu)化.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，能源枯竭問題日益嚴重。風能是一種清潔的可再生能源，利用風電有利于節(jié)約化石能源。進行風電場裝機容量優(yōu)化有利于風電的合理利用。在現(xiàn)有的電網(wǎng)條件下，本文同時考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定因素和風電送出線路受端網(wǎng)絡的風電接納能力計算風電穿透功率極限；然后在此基礎上，考慮無功優(yōu)化，以改善靜態(tài)電壓穩(wěn)定性并提高風電送出線路受端網(wǎng)絡的風電接納能力。論文主要包括以下內(nèi)容：
　?、籴槍δ壳把芯坑嫾办o態(tài)電壓穩(wěn)定的風電穿透功率極限時沒有考慮送出線路受端

2、網(wǎng)絡接納風電功率能力的問題。以風電場裝機容量最大和風機額定出力水平下系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度最大為目標，考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束和風電送出線路受端網(wǎng)絡潮流約束，建立多目標機會約束優(yōu)化模型。采用基于Pareto最優(yōu)理論的NSGA-II算法求解優(yōu)化模型，該算法通過非支配排序可以有效處理兩個目標函數(shù)之間的沖突。提出一種非支配解集收縮法，設置風電場靜止同步補償器（STATCOM）補償容量，進而分析風電場的無功支撐對改善系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的作用。利用訓練后的神

3、經(jīng)網(wǎng)絡估算染色體樣本對應的負荷裕度。計算結果說明：不考慮風電場的無功出力，隨著對系統(tǒng)穩(wěn)定裕度要求的提高，風電穿透功率極限降低；考慮風電場的無功支撐作用可以改善系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性，削弱穩(wěn)定裕度約束對風電場裝機容量的限制。
　　②為更充分的反映風電送出線路受端網(wǎng)絡的風電接納能力，在上述研究的基礎上，考慮優(yōu)化配置STATCOM和統(tǒng)一潮流控制器（UPFC），從而反映無功補償對系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性和風電接納能力的影響。將現(xiàn)有的有功優(yōu)化模型和

4、無功優(yōu)化模型結合在一起，建立有功—無功解耦最優(yōu)潮流模型，并考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定因素。有功優(yōu)化模型以風電場凈收益最大、系統(tǒng)1小時平均煤耗量最小為目標函數(shù)。無功優(yōu)化模型以風電匯集母線電壓偏差最小、STATCOM補償容量最小、線路負載率最小為目標函數(shù)。綜合利用現(xiàn)有方法得到改進的靜態(tài)電壓穩(wěn)定指標LSZS，并將其用于建立靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束條件。有功優(yōu)化子問題和無功優(yōu)化子問題交替迭代進行求解。IEEE39節(jié)點系統(tǒng)計算結果說明，計入風電場變電站主變壓器和送