【摘要】：永磁直驅(qū)型風電場在提供有功功率的同時,具有吸收和發(fā)出無功功率的能力,能夠為系統(tǒng)提供無功服務,參與無功輔助服務市場運行。分析了永磁直驅(qū)型風電場的有功無功極限和無功成本,提出了風電場無功報價模型的建模方法;根據(jù)建立的風電場無功報價模型,建立了風電場參與競價的無功輔助服務市場多目標出清模型,出清模型能夠同時考慮系統(tǒng)的無功服務購買費用和有功網(wǎng)損;將多目標出清模型轉(zhuǎn)化為三階段單目標優(yōu)化模型,并利用改進粒子群算法對每一階段單目標優(yōu)化模型進行求解。最后以IEEE 14節(jié)點算例驗證了本文所建模型和模型求解算法的可行性。將差分進化算法的變異機制和基于可行性規(guī)則的約束處理機制引入粒子群算法,提高了粒子群算法的約束處理能力和全局尋優(yōu)能力。
【圖文】：

速恒頻型風電場參與競價的無功輔助服務市場的出清方法還鮮有研究。針對該問題，本文以由永磁直驅(qū)型風電機組構(gòu)成的風電場為例，提出永磁直驅(qū)型風電場無功報價模型的建模方法，建立以系統(tǒng)無功服務購買費用和有功網(wǎng)損最小為目標的無功服務市場多目標出清模型。為降低多目標出清模型直接求解難度，本文將其轉(zhuǎn)化成三階段單目標優(yōu)化模型，并利用改進的粒子群算法對每一階段的模型進行求解。1風電場無功報價模型1.1風電場無功功率極限永磁直驅(qū)式風電機組主要由風力機、永磁同步電機、機側(cè)變頻器和網(wǎng)側(cè)變頻器等構(gòu)成，如圖1所示。通過采用矢量定向控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對機組有功和無功功率的解耦控制。圖1永磁直驅(qū)式風電機組結(jié)構(gòu)圖Fig.1ConfigurationofPMSG-baseddirectdrivenwindenergyconversionsystem圖1中:Vdc為直流電容電壓;Vc為網(wǎng)側(cè)變頻器端口電壓幅值;Ic為網(wǎng)側(cè)變頻器輸出電流幅值;Vg為風電場并網(wǎng)點電壓幅值。本文假設(shè)所有風電機組均并聯(lián)在同一母線上，因此風電場可用一臺等值風電機組表示，等值后的風電場結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2等值風電場結(jié)構(gòu)圖Fig.2Equivalentwindfarmstructuraldiagram圖2中，N為風電場中風電機組臺數(shù);PW為單臺風電機組的額定功率;PZ為風電場額定功率;VC∠δ為等值風電機組網(wǎng)側(cè)變頻器交流側(cè)電壓;Vg∠0為風電場并網(wǎng)點電壓;X為風電場并網(wǎng)等值電抗;P和Q分別為風電場的有功功率和無功功率輸出。風電場有功和無功輸出應滿足以下關(guān)系:P2+Q2=(VgIc)2P2+(Q+V2gX)2=VgVc()X20≤P≤P2Z(1)風電機組的輸出功率受網(wǎng)側(cè)變頻器交流側(cè)最大電壓和最大輸出電流的限制，風電場的實際無功輸出能力為

功功率極限永磁直驅(qū)式風電機組主要由風力機、永磁同步電機、機側(cè)變頻器和網(wǎng)側(cè)變頻器等構(gòu)成，如圖1所示。通過采用矢量定向控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對機組有功和無功功率的解耦控制。圖1永磁直驅(qū)式風電機組結(jié)構(gòu)圖Fig.1ConfigurationofPMSG-baseddirectdrivenwindenergyconversionsystem圖1中:Vdc為直流電容電壓;Vc為網(wǎng)側(cè)變頻器端口電壓幅值;Ic為網(wǎng)側(cè)變頻器輸出電流幅值;Vg為風電場并網(wǎng)點電壓幅值。本文假設(shè)所有風電機組均并聯(lián)在同一母線上，，因此風電場可用一臺等值風電機組表示，等值后的風電場結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2等值風電場結(jié)構(gòu)圖Fig.2Equivalentwindfarmstructuraldiagram圖2中，N為風電場中風電機組臺數(shù);PW為單臺風電機組的額定功率;PZ為風電場額定功率;VC∠δ為等值風電機組網(wǎng)側(cè)變頻器交流側(cè)電壓;Vg∠0為風電場并網(wǎng)點電壓;X為風電場并網(wǎng)等值電抗;P和Q分別為風電場的有功功率和無功功率輸出。風電場有功和無功輸出應滿足以下關(guān)系:P2+Q2=(VgIc)2P2+(Q+V2gX)2=VgVc()X20≤P≤P2Z(1)風電機組的輸出功率受網(wǎng)側(cè)變頻器交流側(cè)最大電壓和最大輸出電流的限制，風電場的實際無功輸出能力為23
【作者單位】： 華北電力大學新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室;
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金資助項目(13XS20)
【分類號】：TM614;F426.61

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本文編號：2522534