考虑多安全性约束的风电场穿透功率极限研究-电力工程技术.PDFVIP

２０１７年５月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第３６卷　 第３期 １９ 考虑多安全性约束的风电场穿透功率极限研究 １ ２ １ １ 王深哲 ，高　 山 ，尤国伟 ，郭　 政 （１．国网南京供电公司，江苏 南京 ２１０００９；２．东南大学，江苏 南京 ２１００９６） 摘　 要：穿透功率极限是含风电场电网规划中的重要问题。 本文从梳理风电场穿透功率的多种约束条件入手，建 立了包含系统潮流平衡、支路潮流、常规机组出力等约束条件的风电穿透功率极限计算模型，在此基础上引入了风 电波动导致的系统频率偏差及电压偏差等安全性约束条件。 提出了基于系统惯性中心频率的频率偏差指标和基 于系统线性化方法的电压偏差指标，从安全性角度考虑了风电接入容量的影响因素。 采用遗传算法对模型进行求 解，相关算例证明了该方法的准确性和合理性。 关键词：穿透功率；频率偏差；节点电压偏差；遗传算法 中图分类号：ＴＭ７１５　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 　 文章编号： － － － ２０９６ ３２０３（２０１７）０３ ００　 ０　 条件，建立了基于系统惯性中心频率的动态频率偏 ０　 引言 差指标和基于系统线性化模型的动态电压偏差指 风电穿透功率极限是指系统在满足安全稳定 标，采用基于 Ｇｒａｍｍ⁃Ｃｈａｒｌｉｅｒ 级数随机潮流的遗传 ［１］ 算法对本文模型进行求解。 运行的前提下能够接纳的最大风电容量 。 目前 风电作为一种商业化程度最高的可再生能源发展 １　 穿透功率极限计算模型 极为迅猛。 截止到２０１５年，我国风电装机容量已突 破 １４０ ＧＷ，在风电装机持续增长的同时，弃风现象 １．１　 现有模型 也愈加严重，尤其是在高风速资源富集的东北、内 目前常用的风电场穿透功率极限评估方法主 蒙、甘肃、新疆地区。 分析弃风原因发现，这类地区 要有时域仿真法、静态安全约束法、短路容量法、现 自身电源和电网结构较为薄弱，本地消纳风电和平 代优化方法等。 其中优化方法以考虑因素全面、全 抑风电波动的能力较弱，基本依靠远距离外送消纳 局寻优能力强等优势逐渐成为主流算法。 风电电量。 因此准确评估地区风电穿透功率极限， 为考虑风电功率的随机性，通常在穿透功率极 由此制定合理的风电发展规划和外送通道建设规 限优化模型中引入随机规划方法。 典型风电穿透 划对保持风电持续健康发展具有重要意义。 功率极限随机规划模型可表示为： Ｔ ｍａｘ（ｅ Ｐ ） 目前国内外学者已对风电穿透功率极限进行 Ｒ 了一定的研究。 文献［２］利用时域仿真法计算了保 ＋ － ＝ Ｐ Ｐ Ｐ ０