[发明专利]一种柔直送出的海上风电多目标无功优化配置方法和系统

权利要求书

1.一种柔直送出的海上风电多目标无功优化配置方法，其特征在于，包括：

将预先划分的多端柔性直流送出的海上风电基地的子区域中的运行数据带入预设的无功优化配置模型，计算海上风电基地子区域的无功补偿最优配置解；

基于所述无功补偿最优配置解对所述海上风电基地的各子区域进行无功补偿优化配置；

所述无功优化配置模型包括：有功网损最低的目标函数、无功补偿经济成本最低的目标函数以及优化配置约束条件。

2.根据权利要求1所述的一种柔直送出的海上风电多目标无功优化配置方法，其特征在于，所述无功优化配置模型的建立包括：

依据海上风速特征，按照风速服从两参数威布尔分布，在预先设定的子区域中随机抽样得到风速时间序列；

根据所述子区域的电网拓扑，确定子区域的电网支路和电压节点；

基于所述风速时间序列：

由所述子区域的节点电压、节点电压相角差和子区域的电缆参数确定有功网损最低的目标函数；所述电缆参数包括子区域内各支路电导；

由所述子区域的各节点无功容量和子区域的造价参数，确定无功补偿经济成本最低的目标函数；所述造价参数包括子区域内各节点的单位无功容量建设成本和单位时间运行维护成本；

根据风电机组输出功率与风速的关系，获取各风电机组的有功功率和无功功率，并根据各风电机组的有功功率和无功功率，建立目标函数运行的海上风电基地的潮流约束、海上风电基地风机出力约束和海上风电基无功补偿的出力约束。

3.根据权利要求2所述的一种柔直送出的海上风电多目标无功优化配置方法，其特征在于，

所述有功网损最低的目标函数如下式所示：

其中，P_loss为时间序列[1,2,…,n]内的单个子区域总有功网损，m为子区域个数，G_b(k,j)为第b条支路的电导，k，j为支路两端节点号，U_k为节点k电压，U_j为节点j电压，θ_kj为节点k、j的电压相角差，N_b为支路条数。

4.根据权利要求2所述的一种柔直送出的海上风电多目标无功优化配置方法，其特征在于，

所述无功补偿经济成本最低的目标函数如下式所示

其中，Q_CNk为节点k的无功容量，Cost_{in_k}为节点k的单位无功容量建设成本，Cost_{op_k}为节点k的单位时间运行维护成本，[1,2,…..n]为时间序列，N_grid为节点个数。

5.根据权利要求3所述的一种柔直送出的海上风电多目标无功优化配置方法，其特征在于：

所述海上风电基地的潮流约束如下式所示：

其中，k为子区域网络的节点；N_grid为节点个数；U_j为节点j电压；U_k为节点k电压；Q_Ck为节点k设置的无功补偿；P_Gk为节点k的风电机组输出的有功功率，Q_Gk为节点k的风电机组输出的无功功率(无风电机组的节点设为0)；P_Lk为节点k的直流送出有功功率，Q_Lk为节点k的直流送出无功功率(无直流送出的节点设为0)；G_kj为节点导纳矩阵中第k行第j列对应的导纳的实部，B_kj为节点导纳矩阵中第k行第j列对应的导纳的实虚部，[1,2,…..n]为时间序列。

6.根据权利要求3所述的一种柔直送出的海上风电多目标无功优化配置方法，其特征在于：

所述海上风电基地风机出力约束如下式所示：

其中，P_m表示子区域内第m台风电机组输出的有功功率，Q_m表示子区域内第m台风电机组输出的无功功率，[1,2,…..n]为时间序列。