[发明专利]一种考虑负荷增长方向随机性的风电装机容量计算方法

说明书

一种考虑负荷增长方向随机性的风电装机容量计算方法，所述方法首先建立含风电的交直流系统连续潮流模型并计算考虑随机性的不均衡区域负荷增长系数、建立风电装机容量优化模型，然后利用由极限学习机和少参数多目标骨干粒子群算法结合而成的混合智能算法对模型进行求解，并比较计算了不同风电接入点和送出线路阻抗下的风电装机容量。本发明考虑了系统静态电压稳定，计及了计算系统负荷裕度过程中的负荷增长方向的随机性，并提出了风电装机容量优化模型的目标函数，同时利用混合智能算法求解，得到了在交直流背景下的考虑负荷增长方向随机性的风电装机容量，为风电场的规划设计提供一定参考。

技术领域

本发明涉及一种考虑负荷增长方向随机性的风电装机容量计算方法，属于风电场规划领域。

背景技术

近年来，风力发电和直流输电技术获得了较快发展，交直流混联系统越来越多地出现，然而，由于风能的随机性和间歇性，风电的接入会引发系统潮流的改变，给当前电网带来许多安全稳定方面的问题，因此，在保证交直流混联系统安全稳定运行的前提下确定风电装机容量成为风电场规划设计必须考虑的问题。

大型风电场一般都远离负荷中心，当风电场的有功出力增加时，其升压变压器和送出线路上的无功损耗增加，会降低系统的静态电压稳定性，因此，在计算风电装机容量时，需要考虑系统静态电压稳定性。

连续潮流是计算系统静态电压稳定的常见方法，在计算过程中，目前大多数研究认为负荷按等比例方式增长，实际上，各地区的负荷特性不同，负荷增长方向也是不同的。因此，在计算静态电压稳定的过程中考虑负荷增长方向的不同及其随机性，可以得到更贴合实际的计及系统静态电压稳定的风电装机容量。

发明内容

本发明是以交直流混联系统为背景并在计及系统静态电压稳定前提下，提出一种考虑负荷增长方向随机性的风电装机容量计算方法。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种考虑负荷增长方向随机性的风电装机容量计算方法，所述方法首先建立含风电的交直流系统连续潮流模型并计算考虑随机性的不均衡区域负荷增长系数、建立风电装机容量优化模型，然后利用由极限学习机(ELM)和少参数多目标骨干粒子群算法结合而成的混合智能算法对模型进行求解，并计算和比较了不同风电接入点和送出线路阻抗下的风电装机容量。

上述考虑负荷增长方向随机性的风电装机容量计算方法，所述方法首先建立含风电的交直流系统连续潮流模型并计算考虑随机性的不均衡区域负荷增长系数的具体方法如下：

含风电系统的连续潮流方程为：

(1+k_Gi)P_Gi0+P_Wi-(1+k_PLi)P_Li0＝P_i(x)

Q_Gi0+Q_Wi-(1+k_QLi)Q_Li0＝Q_i(x)

式中，P_i(x)、Q_i(x)代表注入节点i的有功和无功功率；k_Gi表示表示发电机的增长系数；k_PLi和k_QLi分别表示负荷的有功和无功增长系数；P_Gi0和P_Li0分别表示节点i的基态发电机有功功率和有功负荷；P_wi和Q_wi分别表示风电场接入交直流系统的有功与无功功率；Q_Gi0和Q_Li0分别表示节点i对应的基态发电机的无功功率与无功负荷。

考虑随机性的不均衡区域负荷增长增长系数定义，定义如下：