CN106451528B - 一种综合facts和hvdc协调优化的大规模风电脱网控制方法 - Google Patents

一种综合facts和hvdc协调优化的大规模风电脱网控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106451528B
CN106451528B CN201610629241.1A CN201610629241A CN106451528B CN 106451528 B CN106451528 B CN 106451528B CN 201610629241 A CN201610629241 A CN 201610629241A CN 106451528 B CN106451528 B CN 106451528B
Authority
CN
China
Prior art keywords
facts
grid
power
hvdc
wind power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610629241.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106451528A (zh
Inventor
常海军
柯贤波
侯玉强
魏平
李威
牛拴保
刘福锁
程林
王康平
张慧玲
韩红卫
赵红明
黄晓红
王丽
贾爱飞
魏旭锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STATE GRID NORTHWEST CHINA GRID Co Ltd
Nari Technology Co Ltd
State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd
Changzhi Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Original Assignee
STATE GRID NORTHWEST CHINA GRID Co Ltd
Nari Technology Co Ltd
State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd
Changzhi Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STATE GRID NORTHWEST CHINA GRID Co Ltd, Nari Technology Co Ltd, State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd, Changzhi Power Supply Co of State Grid Shanxi Electric Power Co Ltd filed Critical STATE GRID NORTHWEST CHINA GRID Co Ltd
Priority to CN201610629241.1A priority Critical patent/CN106451528B/zh
Publication of CN106451528A publication Critical patent/CN106451528A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106451528B publication Critical patent/CN106451528B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H02J3/386—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

本发明公开了一种综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制方法，属于电力***及其自动化技术领域。本发明以EEAC量化分析理论为基础理论，基于对风电场汇集母线电压波动的改善灵敏度，以保证***安全性为前提，通过协调优化事故前FACTS设备、布点、容量配置和事故后直流紧急功率调制，寻求一种风电脱网控制代价最小的FACTS和HVDC的协调优化方法。本发明能够实现风电脱网的抑制和电网的经济运行，为我国交直流混联电网运行和新能源大规模利用提供技术支撑。

Description

一种综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制方法
技术领域
本发明属于电力***及其自动化技术领域，更准确地说本发明涉及一种综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制方法。
背景技术
目前，我国HVDC(高压直流输电)技术广泛应用，正处于特高压交直流混联大电网深入发展的过渡期，“强直弱交”特征明显，风电多以规模化集中接入电网方式为主。但是，随着新能源发电占比的提高及近年来发生的多次大规模风机脱网事件不断发生，都表明我国大规模风机脱网的潜在风险仍不可忽视。这些潜在风险提示我们，一方面需提高风电设备涉网能力和对风电场地管理水平，另一个方面也需积极提高对风电脱网事故风险的抑制能力，优化风电场内动态无功补偿设备。
随着我国智能电网的快速建设，特高压直流输电***和各种灵活交流输电(Flexible AC Transmission System，FACTS)设备的已在我国实际电网中得到广泛使用，使得电网的运行控制更加灵活和经济,也为近年来我国风电大规模脱网问题提供了新的控制技术。但是如何综合FACTS和HVDC协调优化，目前尚未有成熟的解决方案。
发明内容
本发明目的是：为了解决现有技术中综合FACTS和HVDC协调优化问题，提供一种风电脱网控制代价最小的FACTS和HVDC的协调优化方法，实现风电脱网的抑制和电网的经济运行。
具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的：以综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制模型为优化模型，对FACTS设备的配置和HVDC的直流功率调制控制策略进行协调优化，考虑安全稳定运行约束情况，通过优化模型选取预想故障下风机脱网抑制控制代价最小的策略执行，所述FACTS设备为SVC和可控并联电抗器；
所述综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制模型如下所示：
s.t. g(x)＝0
h(x)≤ε
其中，C代表预想故障下风机脱网抑制控制代价，N为所有加装SVC的风机并网点集合，代表第j个风机并网点加装的SVC容量，α代表以容量为单位的SVC价格；L为所有加装的可控并联电抗器集合，代表第k个加装的可控并联电抗器容量，β代表以容量为单位的可控并联电抗器价格；O为所有直流功率调制集合，Pl DC代表第l个直流功率调制的功率量，γ代表直流功率调制价格；PLWG代表保证***安全稳定前提下风机脱网量，σ代表单位脱网量产生的代价；g(x)＝0为包括潮流方程在内的***等式约束，h(x)≤ε为包含控制量的容量限制和***稳定要求的***不等式约束。
上述技术方案的进一步特征在于，根据以下方式选取所述FACTS设备类型及配置安装点：
根据电网网架及特性，选取风电场汇集站母线作为电压裕度变化监视的参考点，并在其近区选取一定数量的厂站母线作为FACTS设备候选配置地点，基于EEAC量化分析软件，仿真预想故障下风电场电压监视参考点的初始电压裕度η，摄动求取候选配置地点加装FACTS设备后监视点的电压裕度η'，求取电压裕度改善值Δη，考虑FACTS的配置代价，以Δη和FACTS的配置代价的比值作为其电压控制性价比，并依次排序，选取性价比高的FACTS设备类型及其配置地点。
上述技术方案的进一步特征在于，根据以下方式选取参与直流功率支援的HVDC：
通过离线摄动或在线分析计算方式确定直流功率支援对风电场汇集站母线的电压影响的灵敏度，考虑选取灵敏度大的直流参与功率调制，直流功率调制量受送受端***安全稳定约束和本身直流最大负荷约束。
本发明的有益效果如下：本发明基于对风电场汇集母线电压波动的改善灵敏度，以保证***安全性为前提，通过协调优化事故前FACTS设备布点、容量配置和事故后HVDC直流功率调制，寻求一种风电脱网控制代价最小的FACTS和HVDC的协调优化方法，从而能够实现风电脱网的抑制和电网的经济运行，为我国大型交直流混联电网安全运行和大规模风电的高效应用提供技术支撑。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本发明的一个实施例，其以综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制模型为优化模型，对FACTS设备(本实施例中为SVC和可控并联电抗器)的配置和HVDC的直流功率调制控制策略进行协调优化，考虑安全稳定运行约束情况，通过优化模型选取预想故障下风机脱网抑制控制代价最小的策略执行。
上述综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制模型如下所示：
s.t. g(x)＝0
h(x)≤ε
其中，C代表预想故障下风机脱网抑制控制代价，N为所有加装SVC的风机并网点集合，代表第j个风机并网点加装的SVC容量，α代表以容量为单位的SVC价格；L为所有加装的可控并联电抗器集合，代表第k个加装的可控并联电抗器容量，β代表以容量为单位的可控并联电抗器价格；O为所有直流功率调制集合，Pl DC代表第l个直流功率调制的功率量，γ代表直流功率调制价格；PLWG代表保证***安全稳定前提下风机脱网量，σ代表单位脱网量产生的代价；g(x)＝0为包括潮流方程在内的***等式约束，h(x)≤ε为包含控制量的容量限制和***稳定要求的***不等式约束。该***不等式约束必须通过***稳定分析来判断。
本实施例中根据以下方式选取所述FACTS设备类型及配置安装点：根据电网网架及特性，选取风电场汇集站母线作为电压裕度变化监视的参考点，并在其近区选取一定数量的厂站母线作为FACTS设备候选配置地点，基于EEAC量化分析软件，仿真预想故障下风电场电压监视参考点的初始电压裕度η，摄动求取候选配置地点加装FACTS设备后监视点的电压裕度η'，求取电压裕度改善值Δη，考虑FACTS的配置代价，以Δη和FACTS的配置代价的比值作为其电压控制性价比，并依次排序，选取性价比高的FACTS设备类型及其配置地点。
本实施例中根据以下方式选取参与直流功率支援的HVDC：通过离线摄动或在线分析计算方式确定直流功率支援对风电场汇集站母线的电压影响的灵敏度，考虑选取灵敏度大的直流参与功率调制，直流功率调制量受送受端***安全稳定约束和本身直流最大负荷约束。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (3)

1.一种综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制方法，其特征在于，以综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制模型为优化模型，对FACTS设备的配置和HVDC的直流功率调制控制策略进行协调优化，考虑安全稳定运行约束情况，通过优化模型选取预想故障下风机脱网抑制控制代价最小的策略执行，所述FACTS设备为SVC和可控并联电抗器；
所述综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制模型如下所示：
s.t. g(x)＝0
h(x)≤ε
其中，C代表预想故障下风机脱网抑制控制代价，N为所有加装SVC的风机并网点集合，代表第j个风机并网点加装的SVC容量，α代表以容量为单位的SVC价格；L为所有加装的可控并联电抗器集合，代表第k个加装的可控并联电抗器容量，β代表以容量为单位的可控并联电抗器价格；O为所有直流功率调制集合，代表第l个直流功率调制的功率量，γ代表直流功率调制价格；PLWG代表保证***安全稳定前提下风机脱网量，σ代表单位脱网量产生的代价；g(x)＝0为包括潮流方程在内的***等式约束，h(x)≤ε为包含控制量的容量限制和***稳定要求的***不等式约束。
2.根据权利要求1所述的综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制方法，其特征在于，根据以下方式选取所述FACTS设备类型及配置安装点：
根据电网网架及特性，选取风电场汇集站母线作为电压裕度变化监视的参考点，并在其近区选取一定数量的厂站母线作为FACTS设备候选配置地点，基于EEAC量化分析软件，仿真预想故障下风电场电压监视参考点的初始电压裕度η，摄动求取候选配置地点加装FACTS设备后监视点的电压裕度η'，求取电压裕度改善值Δη，考虑FACTS的配置代价，以Δη和FACTS的配置代价的比值作为其电压控制性价比，并依次排序，选取性价比高的FACTS设备类型及其配置地点。
3.根据权利要求1所述的综合FACTS和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制方法，其特征在于，根据以下方式选取参与直流功率支援的HVDC：
通过离线摄动或在线分析计算方式确定直流功率支援对风电汇集母线的电压影响的灵敏度，考虑选取灵敏度大的直流参与功率调制，直流功率调制量受送受端***安全稳定约束和本身直流最大负荷约束。
CN201610629241.1A 2016-08-03 2016-08-03 一种综合facts和hvdc协调优化的大规模风电脱网控制方法 Active CN106451528B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610629241.1A CN106451528B (zh) 2016-08-03 2016-08-03 一种综合facts和hvdc协调优化的大规模风电脱网控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610629241.1A CN106451528B (zh) 2016-08-03 2016-08-03 一种综合facts和hvdc协调优化的大规模风电脱网控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106451528A CN106451528A (zh) 2017-02-22
CN106451528B true CN106451528B (zh) 2019-01-25

Family

ID=58184983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610629241.1A Active CN106451528B (zh) 2016-08-03 2016-08-03 一种综合facts和hvdc协调优化的大规模风电脱网控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106451528B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108173276B (zh) * 2017-12-21 2020-11-17 国电南瑞科技股份有限公司 一种应对大规模风机脱网后低频的控制方法
CN110233492A (zh) * 2018-12-23 2019-09-13 国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院 一种利用facts技术提高直流闭锁故障下电网稳定性的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103124075A (zh) * 2013-03-20 2013-05-29 东南大学 一种风电基地无功配置方法
CN103280830A (zh) * 2013-04-27 2013-09-04 南京南瑞集团公司 一种适用于大规模风电集中接入的过载控制方法
CN103337855A (zh) * 2013-05-09 2013-10-02 国家电网公司 一种风电规模化脱网的电网运行风险评估方法
CN104242314A (zh) * 2014-08-26 2014-12-24 清华大学 一种风电场汇集区域电网电压安全域值的确定方法
CN105762838A (zh) * 2016-05-13 2016-07-13 国电南瑞科技股份有限公司 一种风电集群无功电压多目标控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103124075A (zh) * 2013-03-20 2013-05-29 东南大学 一种风电基地无功配置方法
CN103280830A (zh) * 2013-04-27 2013-09-04 南京南瑞集团公司 一种适用于大规模风电集中接入的过载控制方法
CN103337855A (zh) * 2013-05-09 2013-10-02 国家电网公司 一种风电规模化脱网的电网运行风险评估方法
CN104242314A (zh) * 2014-08-26 2014-12-24 清华大学 一种风电场汇集区域电网电压安全域值的确定方法
CN105762838A (zh) * 2016-05-13 2016-07-13 国电南瑞科技股份有限公司 一种风电集群无功电压多目标控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106451528A (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ma et al. Optimal allocation of hybrid energy storage systems for smoothing photovoltaic power fluctuations considering the active power curtailment of photovoltaic
CN105811407B (zh) 一种基于分布式牛顿法的微电网一次调频控制方法
CN108418255A (zh) 一种适用于含高渗透率新能源的特高压直流外送电网规划方法及***
CN103944175B (zh) 风光储联合发电***出力特性优化方法
CN107947227A (zh) 方位控制装置、光伏发电设备、微电网***及控制方法
CN103715700A (zh) 适用于风电场并网点电压控制的无功控制***及控制方法
CN103928940A (zh) 一种分布式光伏电站有功功率控制装置及控制方法
CN108155638A (zh) 直流微电网的控制设备及控制方法、直流微电网***
CN110198030A (zh) 考虑光伏发电功率快速调控的直流紧急协调控制方法及***
CN108711868A (zh) 一种计及孤岛运行电压安全的配电网无功优化规划方法
CN107069786A (zh) 一种提升风电消纳的***及方法
CN109524988A (zh) 一种基于总有功功率趋势预测的风电汇集站电压控制方法
CN111446721A (zh) 一种基于暂态电压灵敏度的配电网调压控制方法
CN106451528B (zh) 一种综合facts和hvdc协调优化的大规模风电脱网控制方法
CN102769292B (zh) 一种增强风电场电压安全裕度的方法
CN104239966A (zh) 一种主动配电网基于用电成本差异化的运营方法
CN106712103A (zh) 一种微电网电压稳定控制***及控制方法
CN108536917A (zh) 一种输配电网全局电压稳定控制的分布式计算方法
CN105162129A (zh) 计及分布式电源最优配置的配网无功电压控制方法
CN105490279A (zh) 一种基于二分法的分布式电源的本地电压控制方法
CN107359619A (zh) 一种计及光伏接入后***电压稳定性的切负荷控制方法
CN209150736U (zh) 一种微电网中的储能监控调节***
CN106972553A (zh) 一种风电场控制方法
CN206250767U (zh) 直流微电网的控制设备及直流微电网***
CN110365024A (zh) 一种抑制直流换相失败引起送端风机脱网的紧急控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant