專利名稱：基于攝動法的風(fēng)電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于攝動法的風(fēng)電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法，屬于電力系統(tǒng)自動電壓控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來頻頻發(fā)生風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)機(jī)因電壓問題而脫網(wǎng)，而在風(fēng)電場內(nèi)搭設(shè)自動電壓控制系統(tǒng)被認(rèn)為是解決風(fēng)電場電壓問題的一個有效手段。風(fēng)電場自動電壓控制，是通過控制風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)機(jī)，靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，靜態(tài)無功發(fā)生器，等設(shè)備的無功功率以實現(xiàn)對電壓的控制。在風(fēng)電場電壓控制過程中最重要的控制參數(shù)是無功功率對電壓的靈敏度。無功功率對電壓的靈敏度是用來表征節(jié)點(diǎn)無功功率和節(jié)點(diǎn)電壓間的線性關(guān)系，單位是kV/MVar。設(shè)節(jié)點(diǎn)A的無功功率變化量為30，節(jié)點(diǎn)B的電壓變化量為SF，則節(jié)點(diǎn)A的無功 功率對節(jié)點(diǎn)B電壓的靈敏度Sii的定義可由下式給出Sj =— (I)
(.■{/通常，若只計算某一節(jié)點(diǎn)無功功率對另一節(jié)點(diǎn)電壓的靈敏度，可采取攝動法的靈敏度計算方法，即保持其它節(jié)點(diǎn)的無功功率不變，通過人為使節(jié)點(diǎn)A無功功率變化，測量節(jié)點(diǎn)B的電壓變化,再代入到式(I)，計算得到節(jié)點(diǎn)A無功功率對節(jié)點(diǎn)B電壓的靈敏度。且一般認(rèn)為攝動法測得的靈敏度最接近于靈敏度的真實值，但攝動法僅適用于計算某兩節(jié)點(diǎn)間的無功功率對電壓的靈敏度，若要計算多節(jié)點(diǎn)間的無功功率對電壓的靈敏度組成的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，則由于測試量太大，不適用于實時在線計算。而無功功率對電壓的靈敏度矩陣可由電氣網(wǎng)絡(luò)模型及電氣量測數(shù)據(jù)形成的雅克比矩陣來直接計算得到，計算速度快，適用于實時在線計算，其推導(dǎo)過程可參見孫宏斌，張伯明，相年德在《準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)靈敏度的分析方法》(中國電機(jī)工程學(xué)報，1999年4月V19N4，pp.9-13)。所以為了計算風(fēng)電場所有節(jié)點(diǎn)間的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，以應(yīng)用到自動電壓控制系統(tǒng)中，需要建立風(fēng)電場完整電氣網(wǎng)絡(luò)模型，包括風(fēng)電場內(nèi)升壓站，各條風(fēng)機(jī)饋線，并將風(fēng)電場所接入的大電網(wǎng)作戴維南等值，等值為一個等值電壓源和一個等值內(nèi)阻抗，如圖I所示。通常，計算風(fēng)電場的外部電網(wǎng)戴維南等值模型有兩種方法①區(qū)域調(diào)度中心在區(qū)域電網(wǎng)大模型基礎(chǔ)上，進(jìn)行實時等值計算并下發(fā)至各風(fēng)電場。②基于風(fēng)電場本地量測數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)辨識。而目前在風(fēng)電場實際工程現(xiàn)場，大多尚不具備方法①的實現(xiàn)條件，所以需進(jìn)行本地參數(shù)辨識。在電力系統(tǒng)中，涉及到的電壓標(biāo)幺值的概念，如何仰贊，溫增銀在《電力系統(tǒng)分析(上冊)》(華中科技大學(xué)出版社2002年I月，第三版，pp. 35-43)提到，標(biāo)么制是相對單位
制的一種，在標(biāo)么制中各物理量都用標(biāo)么值表示。標(biāo)么值定義由下式給出。
權(quán)利要求
1 . 一種基于攝動法的風(fēng)電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)在時間段T內(nèi)，使風(fēng)電場并入電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)高壓母線處的無功功率值變化量為dQpx，測定高壓母線的電壓變化量為，則風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)高壓母線處的無功功率對該處 電壓的靈敏度攝動值為了
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于攝動法的風(fēng)電場無功功率對電壓的靈敏度計算方法，屬于電力系統(tǒng)自動電壓控制技術(shù)領(lǐng)域。本方法依據(jù)攝動法得到的風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)處的無功功率對其電壓的靈敏度辨識出風(fēng)電場所接入的外部電網(wǎng)等值阻抗，從而和風(fēng)電場內(nèi)的電力網(wǎng)絡(luò)共同組成完整的電力網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合風(fēng)電場內(nèi)實時量測形成雅克比矩陣，再計算得到風(fēng)電場內(nèi)各節(jié)點(diǎn)間的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，最后再用攝動法得到的無功功率對電壓的靈敏度對計算結(jié)果進(jìn)行校核，若校核不通過，則對外部電網(wǎng)等值阻抗重新進(jìn)行辨識，并重新計算無功功率對電壓的靈敏度矩陣，直至靈敏度矩陣通過校核。依此方法，最終得到準(zhǔn)確度較高的無功功率對電壓的靈敏度矩陣，供風(fēng)電場內(nèi)電壓控制所用。
文檔編號H02J3/38GK102769300SQ20121022875
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者劉翊楓, 吳文傳, 孫宏斌, 張伯明, 江長明, 王彬, 許曉菲, 賈琳, 郭慶來, 陳銳 申請人:華北電網(wǎng)有限公司, 清華大學(xué)