風電場對電網(wǎng)的最優(yōu)潮流影響分析及無功優(yōu)化研究.pdf

1、雙饋式異步風力發(fā)電機具有風能轉(zhuǎn)換效率高、電機調(diào)速范圍大、電能質(zhì)量好等特點。同時能夠參與到電網(wǎng)的有功、無功功率調(diào)節(jié)中，已成為世界各國風電裝機的主流機型。而在風電場的研究方向中，含風電場的電力系統(tǒng)優(yōu)化研究一直是一個熱門方向。本文主要針對大規(guī)模雙饋風電場在電網(wǎng)優(yōu)化運行中的最優(yōu)潮流和無功優(yōu)化問題，考慮了穿透功率的情況和雙饋式異步風力發(fā)電機組調(diào)節(jié)功率因數(shù)運行的條件，提出了優(yōu)化算法的改進策略和適合無功優(yōu)化的目標函數(shù)，研究了最優(yōu)潮流問題中風電場對電網(wǎng)

2、的影響和無功優(yōu)化中雙饋風電場通過優(yōu)化達到經(jīng)濟和穩(wěn)定的運行，從而使得雙饋風電場在電網(wǎng)中有更好的應(yīng)用與運行。研究中結(jié)合了人工蜂群算法和混合人工蜂群算法，取得了較好的優(yōu)化效果。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，建立含雙饋風電場的潮流計算模型。對雙饋式異步風力發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)模型進行分析描述，闡述有功功率、電壓及無功之間的數(shù)學模型。并在分析國內(nèi)外含風電場的潮流計算研究的基礎(chǔ)上，建立了含雙饋風電場的潮流計算模型。同時，引入了人工蜂群算法(ABC

3、)，將人工蜂群算法與自適應(yīng)策略和Boltzmann選擇機制進行混合，使的優(yōu)化效果更明顯。
　　其次，在不同穿透功率和功率因數(shù)條件下，展開對雙饋風電場在電網(wǎng)最優(yōu)潮流中的影響分析。大規(guī)模風電場的并網(wǎng)時，常規(guī)火電廠的投入可以減少，達到預(yù)期的常規(guī)電廠經(jīng)濟性運行的目標。在較高穿透功率下，通過對功率因數(shù)的變動改變了雙饋式異步風力發(fā)電機組的無功功率輸出，減少了網(wǎng)損也能保證并網(wǎng)點的電壓穩(wěn)定。仿真結(jié)果表明，雙饋式異步風力發(fā)電機組在較高穿透功率、高風

4、速下可以在電網(wǎng)中有更靈活的運行模式，從而減少常規(guī)電場的投入。但是研究中，缺少存在風電場運行時減少網(wǎng)損和補償裝置的目標函數(shù)，以及多種功率因數(shù)情況下的風電場運行的優(yōu)化。
　　最后，基于Boltzmann選擇機制與自適應(yīng)策略的混合人工蜂群算法，研究含雙饋風電場的無功優(yōu)化。針對上述僅考慮了雙饋式異步風力發(fā)電機組單一功率因數(shù)的模式，缺少針對不同功率因數(shù)情況下含雙饋風電場的電力系統(tǒng)運行。分析在滯相和進相兩種功率因數(shù)下的含風電場的無功優(yōu)化，利用