針對含前端調(diào)速式風(fēng)電機組風(fēng)電場無功運行優(yōu)化問題,提出多場景多組合的無功運行優(yōu)化策略。在3個無功補償組合方案下,分別以有功網(wǎng)損和節(jié)點電壓越限概率之和最小為目標(biāo)建立目標(biāo)函數(shù)。采用改進遺傳算法進行優(yōu)化,由優(yōu)化結(jié)果得到各個場景下適用于含前端調(diào)速式風(fēng)電機組風(fēng)電場的最優(yōu)組合方案。通過算例對該文策略進行驗證,仿真結(jié)果表明該文的無功運行優(yōu)化策略能夠有效利用前端調(diào)速式風(fēng)電機組的無功輸出能力對風(fēng)電場進行無功運行優(yōu)化,在合理分配無功補償容量和電壓穩(wěn)定的前提下改善含前端調(diào)速式風(fēng)電機組風(fēng)電場實際運行的經(jīng)濟性。 

【文章來源】：太陽能學(xué)報. 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

70 m高度平均風(fēng)速、功率密度的年變化

針對目前含前端調(diào)速式風(fēng)電機組風(fēng)電場的實際情況，其無功調(diào)控設(shè)備主要有風(fēng)電機組和無功補償裝置，組合方案由僅風(fēng)電機組補償、僅無功補償裝置補償以及無功補償裝置與風(fēng)電機組混合補償3個組合，具體的無功運行組合劃分如表2所示，如圖2所示，通過劃分的5種場景，與組合方案進行匹配，并得到最優(yōu)的無功運行方案，從而對風(fēng)電場進行無功運行優(yōu)化。2 風(fēng)電場無功運行優(yōu)化模型

以蘭電民勤紅沙崗50 MW風(fēng)電場為例，采用改進遺傳算法進行無功優(yōu)化求解。風(fēng)電場包含25臺前端調(diào)速式風(fēng)力發(fā)電機、25臺箱式變電站（容量為2350 k VA），每組內(nèi)的箱式變電站之間采用35 k V電纜連接，導(dǎo)線采用LGJ-185（每組長4.72 km）和LGJ-150（共計0.9 km）鋼芯鋁絞線。由于前端調(diào)速式風(fēng)電機組有較強的無功輸出能力，故選擇在110 k V主變進行集中補償。補償裝置選擇靜止無功補償裝置，容量為5 Mvar。該風(fēng)電場為II資源類風(fēng)電場，根據(jù)2016年《國家發(fā)改革委關(guān)于調(diào)整光伏發(fā)電陸上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價通知》，風(fēng)電電價為0.45元/k Wh，風(fēng)電場年利用小時數(shù)為1804 h，年上網(wǎng)電量為8934.5萬k Wh。風(fēng)電場各機組布局圖如圖3所示。改進遺傳算法的種群規(guī)模為40，迭代次數(shù)為50次，收斂條件為最優(yōu)個體保留10代，交叉概率為0.7，變異概率取1/Nvar，代溝率為0.9。風(fēng)電場的切入風(fēng)速為4.5 m/s，切出風(fēng)速為25 m/s。分別對組合A、B、C這3種運行組合下的含前端調(diào)速式風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)電場進行無功運行優(yōu)化。圖3中各個發(fā)電機的連接變壓器的低壓側(cè)作為發(fā)電機補償節(jié)點，50 MVA主變的低壓側(cè)（35 k V母線節(jié)點）作為無功補償裝置的補償節(jié)點。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]風(fēng)電場并網(wǎng)運行的無功補償優(yōu)化問題[J]. 溫步瀛,江岳文,陳沖.  電力自動化設(shè)備. 2008(05)

碩士論文
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[5]風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響研究[D]. 孫磊.華南理工大學(xué) 2012



本文編號：3400896