[发明专利]一种考虑风机接入下提升系统同调性的解列分群优化方法

权利要求书

1.一种考虑风机接入下提升系统同调性的解列分群优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、计算风电机组接入电网的输出外特性，观测风机接入位置与接入容量对电力系统潮流分布与电气联系的影响；并搭建双层规划模型，包括上层模型和下层模型；

S2、上层模型根据蒙特卡洛采样算法，确定采样次数，并更新风机接入点方案；

S3、下层模型采用改进智能优化算法，确定迭代次数，并确定更新风机接入容量；

S4、输入电力网络原始数据，根据风机接入情况更新计算系统潮流，并基于慢同调理论搭建同步机运动状态方程，计算特征值并筛选主导模式构造模态矩阵；

S5、针对模态矩阵确定系统节点分类，基于群内与群间同调关系构建节点相关度模型，确定约束条件与目标函数；

S6、利用改进优化算法计算目标函数并更新网架结构；当采样次数结束时，执行步骤S7；当优化迭代次数结束时，返回执行步骤S2；当优化迭代次数没有结束，依据新的网架结构修正节点导纳矩阵，代入步骤S3中并执行步骤S3；

S7、根据计算结果比较选出最优调整方案，计算结束。

2.根据权利要求1所述的考虑风机接入下提升系统同调性的解列分群优化方法，其特征在于，步骤S1中风电机组输出外特性的计算方法具体为：

S11、异步风机本身并不具备励磁调节能力，在发出有功时需从电网中吸收一定的无功功率，因此将它视作有功恒定的PQ节点；通过对异步风机进行等值简化，令风机有功输出为P_w，无功输出为Q_w，则有：

式中，V_s为风机端电压，R_r是转子电阻，X_k是定子和转子电抗的串联值，反推得到：

再考虑到无功吸收量由电路中容抗与节点电压决定，则风机运行过程中吸收无功为：

式中，X_p为对地电容和激励电容的并联值；获取风机端口输出功率后，在潮流计算过程迭代更新，直至潮流收敛；

S12、风机接入电网的输出外特性，体现在接入位置和输出功率两方面；为得到风机接入对系统节点电气联系的影响，将风机输出外特性化作电气特性等效导纳：

式中，U_w为风机并网点电压，g_w和b_w为等效电导和电纳。

3.根据权利要求2所述的考虑风机接入下提升系统同调性的解列分群优化方法，其特征在于，步骤S12中将风机输出外特性化作电气特性等效导纳的方法具体为：

当风机输出外特性化作等效导纳接入电网时，对系统导纳矩阵中的自导纳进行修正，即自导纳由Y_ww变为Y_ww'＝Y_ww+g_w+jb_w；由于等效的接地导纳不具备功率源特性，风机接入母线的注入电流视为零，此时节点电压方程为：

式中，下标n表示普通的功率交换节点；由于仅发电机节点存在注入电流，则节点电压方程可收缩为I_g＝Y_sU_g，其中Y_s即是收缩至各台同步机端口的导纳矩阵，其表达式为：

若在收缩导纳矩阵中选取两个节点再进行收缩，则收缩结果反映两点间的电气联系，取待收缩节点为a、b，其余节点集合为r，则：

在矩阵Y_s中若两点间本身互导纳越大，则收缩后两点间互导纳同样越大，表明电气联系越大；而对于自导纳，Y_saa和Y_sbb，对收缩后节点互导纳无影响，但随着Y_srr中的自导纳模值增加，降低矩阵Y_s'中的互导纳。