[发明专利]基于风电功率超短期预测误差的电力系统电压控制方法

摘要

本发明公开了基于风电功率超短期预测误差的电力系统电压控制方法，首先构建风电功率超短期预测误差的概率密度分布；再利用概率密度分布获取风电机组在调度控制周期内的无功功率调节能力；其次将风电机组在调度控制周期内的无功功率调节能力作为不等式约束方程并构建电压控制模型；利用电网电压超过允许范围时刻的实时信息并采用两层内点法求解电压控制模型实时得到风电场风机的无功功率、静止无功补偿器的无功功率、常规发电机组的机端电压、电容/电抗器的投切组数来实现电压调节控制。该方法充分利用风电场内风电机组和无功补偿设备的无功调节能力，减少了电容/电抗器的投切次数。

主权项

1.一种基于风电功率超短期预测误差的电力系统电压控制方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：基于风电机组风电功率的实际值与超短期预测值的历史数据构建风电功率超短期预测误差的概率密度分布；其中，风电功率超短期预测误差等于同一时刻风电功率的实际值和超短期预测值之差的绝对值与实际值之比；S2：基于风电功率超短期预测误差的概率密度分布计算风电功率超短期预测误差区间的累加概率Pt大于预设可信度ε时对应的预测误差范围，再基于所述预测误差范围获取风电机组在调度控制周期内的无功功率调节能力；a：当Pprei/(1－Pd)b：当Pprei/(1－Pd)≥Pwri时，其中，无功功率调节能力如下：式中，Swi为风电机组的额定容量，Pwri为风电机组的额定功率，Pd为风电功率超短期预测误差的累加概率Pt大于预设可信度ε时的预测误差范围，Qwi为风电机组的无功功率；S3：获取以负荷母线及风电并网母线电压偏差、控制变量的代价和网络损耗为目标函数构建的电压控制模型；其中，所述风电机组在调度控制周期内的无功功率调节能力为电压控制模型的不等式约束方程，所述电压控制模型如下所示：min F＝F1+F2+F3式中，F为目标函数，F1为负荷母线及风电并网母线电压偏差加权值，F2为控制变量的代价加权值，F3为网络损耗加权值，g(y,u)＝0表示电网潮流方程，u、y分别为风电电力系统的控制向量和代数向量，umax、umin为控制向量u的上下限，ymax、ymin为代数向量y的上下限；控制向量包括连续控制变量和离散控制变量，所述连续控制变量包括风电场风机的无功功率、静止无功补偿器的无功功率、常规发电机组的机端电压；所述离散控制变量为电容/电抗器的投切组数；所述代数向量包括常规发电机组的无功功率、输电线路的功率和系统母线电压；S4：基于S2获取的风电机组在调度控制周期内的无功功率调节能力，在调控控制周期内利用电网电压超过允许范围时刻的实时信息并采用两层内点法求解电压控制模型实时得到控制向量中控制变量的值，并将得到的控制变量作为电压控制策略实现电压调节控制。