计及风电的动态无功优化解耦算法

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.2013.11.52.4

中国电力 ›› 2013, Vol. 46 ›› Issue (11): 52-56.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2013.11.52.4

计及风电的动态无功优化解耦算法

于青¹, 韩学山², 杨思², 李文博²

1. 山东电力工程咨询院有限公司,山东济南 250013; 2. 山东大学电气工程学院,山东济南 250061

收稿日期:2013-07-09 出版日期:2013-11-23 发布日期:2015-12-10
作者简介:于青（1965—）,女,山东济南人,高级工程师,从事电力系统及发电厂电气设计研究。

Decoupling Algorithm of Dynamic Reactive Power Optimization with Consideration of Wind Power

YU Qing¹, HAN Xue-shan², YANG Si², LI Wen-bo²

1. Shandong Electrical Power Engineering Consulting Institute Corp. Ltd., Jinan 250013, China; 2. Electrical Power Engineering School of Shandong University, Jinan 250061, China

Received:2013-07-09 Online:2013-11-23 Published:2015-12-10

摘要/Abstract

摘要： 针对风电场输出功率间歇性、随机性给电力系统动态无功优化决策带来的问题,依据风电功率波动的时间分布特性,在动态无功优化模型中引入场景对风电出力的不确定性进行描述,基于各场景下的灵敏度信息,提出一种离散变量与连续变量分步决策的解耦算法：首先对每个场景下各时段的静态无功优化问题进行求解,依据变压器、电容器动作对各静态优化结果影响的灵敏度信息及场景概率权重,决策其动作时机和档位,将模型解耦;然后依据离散控制变量决策结果,对同步发电机输出无功等连续的控制变量进行决策。通过对含风电场的实际系统算例进行计算和分析,验证了该方法对风电功率不确定性有良好的鲁棒性。

关键词: 电力系统, 风电, 动态无功优化, 场景分析

Abstract: The intermittency and randomness of wind power brings difficulties to the decision-making of dynamic reactive power optimization. Based on the time-dependent characteristics of wind power fluctuations, the paper introduces the concept of scenario in the dynamic reactive optimization model to describe the uncertainty of wind power output, and proposes a decoupling algorithm based on sensitivity information. In the algorithm, the action time and position of capacitors and transformers are firstly determined according to their sensitivity information in every single time interval and wind farm scene. Based on the results of discrete variables, the whole model is decoupled in time and the continuous variables are then determined. Case study of 14-bus system show that the algorithm proposed in this paper is both reasonable and effective.

Key words: power system, wind power, dynamic reactive power optimization, scenario analysis

中图分类号:

TM614

于青, 韩学山, 杨思, 李文博. 计及风电的动态无功优化解耦算法[J]. 中国电力, 2013, 46(11): 52-56.

YU Qing, HAN Xue-shan, YANG Si, LI Wen-bo. Decoupling Algorithm of Dynamic Reactive Power Optimization with Consideration of Wind Power[J]. Electric Power, 2013, 46(11): 52-56.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.electricpower.com.cn/CN/10.11930/j.issn.1004-9649.2013.11.52.4

https://www.electricpower.com.cn/CN/Y2013/V46/I11/52

参考文献

[1] WU Y C, DEBS A S, MARSTEN R E. A direct nonlinear predictor-correction primal-dual interior point algorithm for optimal power flows[J]. IEEE Transactions on Power Systems,1994, 9(2): 876-883.
[2] 李玉龙,宗伟,袁启洪. 基于一种不可行内点法的电力系统无功优化[J]. 中国电力,2007,40（2）：19-21.
LI Yu-long, ZONG Wei, YUAN Qi-hong. An infeasible-interior- point algorithm for reactive power optimization problem in power system [J]. Electric Power, 2007, 40(2): 19-21.
[3] 姜惠兰,陈平,王敬朋,等. 改进粒子群算法在电网无功优化中的应用[J]. 中国电力,2011,44（12）：11-15.
JIANG Hui-lan, CHEN Ping, WANG Jing-peng, et al . Application of improved particle swarm optimization in power system reactive power control [J]. Electric Power, 2011, 44(12): 11-15.
[4] 丘文千.混合优化方法及其在电力系统无功优化中的应用[J].中国电力,2009,42（4）：45-48.
QIU Wen-qian. Hybrid optimization algorithm and its application for reactive power optimization of power systems[J]. Electric Power, 2009, 42(4): 45-48.
[5] 颜伟,温力力,余娟,等. 基于辅助问题原理的改进分布式无功优化方法[J]. 中国电力,2008,41（3）：1-6.
YAN Wei, WEN Li-li, YU Juan, et al . Anew distributed optimal reactive power flow method based on auxiliary principle problem[J]. Electric Power, 2008, 41(3): 1-6.
[6] 潘珂,韩学山,孟祥星. 无功优化内点法中非线性方程组求解规律研究[J]. 电网技术,2006,30（19）：59-65.
PAN Ke, HAN Xue-shan, MENG Xiang-xing. Solution principles study of nonlinear correction equations in primal-dual interior point method for reactive power optimization[J]. Power System Technology, 2006, 30(19): 59-65.
[7] HSU Y Y, KUO H C. Dispatch of capacitors on distribution system using dynamic programming[J]. Generation, Transmission and Distribution, IEE Proceedings C, 1993, 140(6): 433-438.
[8] 余昆,曹一家,陈星莺,等. 含分布式电源的地区电网无功电压优化[J]. 电力系统自动化,2011,35（8）：28-32.
YU Kun, CAO Yi-jia, CHEN Xing-ying, et al . Reactive power and voltage optimization of the district grid with distributed generators [J]. Automation of Electric Power Systems, 2011, 35(8): 28-32.
[9] 陈琳,钟金,倪以信,等. 含分布式发电的配电网无功优化[J].电力系统自动化,2006,30（14）：20-24.
CHEN Lin, ZHONG Jin, NI Yi-xin, et al . Optimal reactive power planning of radial distribution systems with distributed generation[J]. Automation of Electric Power Systems, 2006, 30(14): 20-24.
[10] 陈海焱,陈金富,段献忠. 含风电机组的配网无功优化[J]. 中国电机工程学报,2008,28（7）：40-45.
CHEN Hai-yan, CHEN Jin-fu, DUAN Xian-zhong. Reactive power optimization in distribution system with wind power generators [J]. Proceedings of the CSEE, 2008, 28(7): 40-45.
[11] 何禹清,彭建春,毛丽林,等. 含多个风电机组的配电网无功优化[J]. 电力系统自动化,2010,34（19）：37-41.
HE Yu-qing, PENG Jian-chun, MAO Li-lin, et al . Reactive power optimization in distribution system with multiple wind power generators[J]. Automation of Electric Power Systems, 2010, 34(19): 37-41.
[12] 牛晨光,刘丛. 基于相空间重构的神经网络短期风电预测模型[J]. 中国电力,2011,44（11）：73-77.
NIU Chen-guang, LIU Cong. Neural network model for short-term wind power prediction based on space reconstruction [J]. Electric Power, 2011, 44(11): 73-77.
[13] 何禹清,彭建春,文明,等. 含风电的配电网重构场景模型及算法[J]. 中国电机工程学报,2010,30（28）：12-18.
HE Yu-qing, PENG Jian-chun, WEN Ming, et al . Scenario model and algorithm for the reconfiguration of distribution network with wind power generators [J]. Proceedings of the CSEE, 2010, 30(28): 12-18.
[14] WANG J H, SHAHIDEHPOUR M, LI Z Y. Security constrained unit commitment with volatile wind power generation[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2008, 23(3): 1319-1327.

[1]	李健, 张钧, 韩新阳, 靳晓凌. 新型电力系统形态量化推演方法的总体框架与功能设计[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 1-7, 97.
[2]	张磊, 马晓伟, 王满亮, 陈力, 高丙团. 互联新能源电力系统区内AGC机组分布式协同控制策略[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 8-19.
[3]	张沛, 杨马婧, 张放, 谢桦, 刘广一, 李文云, 路学刚, 王珍意, 翟苏巍. 图数据库与图计算在电力系统调度运行应用综述[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 119-131.
[4]	高志远, 庄卫金, 李峰, 于芳, 张鸿, 王艳, 夏旻. 调控领域人工智能应用的高复用性验证平台[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 142-150.
[5]	宋许鹏, 杨小洋, 樊征臻. 基于电流合成矢量轨迹特性的双馈风电场主变压器差动保护[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 9-21.
[6]	汤明润, 李若旸, 刘慕然, 程晓钰, 刘铫, 杨淑霞. 电力系统稳态下可再生能源大规模接入量预测[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 126-132.
[7]	赵晨浩, 焦在滨, 李程昊, 张迪, 张鹏辉. 基于主动迁移学习的电力系统暂态稳定自适应评估[J]. 中国电力, 2025, 58(1): 70-77.
[8]	董武, 张健, 周勤勇, 张立波, 龚浩岳. 中国电力系统安全稳定性演化综述[J]. 中国电力, 2025, 58(1): 115-127.
[9]	丰力, 张莲梅, 韦家佳, 邓长虹, 李果, 尹家悦. 基于全生命周期经济评估的海上风电发展与思考[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 80-93.
[10]	刘钟淇, 刘耀, 侯金鸣. 以深远海风电为核心的能源岛能源外送经济性分析[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 94-102.
[11]	姜文瑾, 刘巧妹, 杨晓东, 阙定飞, 沈豫, 黄夏楠, 赖振华. 计及气固两相储氢特性的海上风电-多元储能系统优化配置[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 103-112.
[12]	黄宁泊, 高建伟, 许传博, 徐选华, 赵舒通, 缑迅杰, 姜晓静. 基于经验挖掘与混合语言的海上风电制氢加氢港口选址研究[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 113-123.
[13]	朱瑞, 娄奇鹤, 靳晓凌, 刘畅. 适应新型电力系统的电网基建功能化投资结构演化研究[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 194-204.
[14]	周专, 苗帅, 袁铁江. 提升风电消纳的绿氢钢铁冶炼系统动力学建模[J]. 中国电力, 2024, 57(8): 36-45.
[15]	王泽嘉, 韩民晓, 范溢文. 基于SVG附加电流反馈阻抗重塑的双馈风电场次/超同步振荡抑制策略[J]. 中国电力, 2024, 57(8): 55-66.

计及风电的动态无功优化解耦算法

Decoupling Algorithm of Dynamic Reactive Power Optimization with Consideration of Wind Power

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

模态框（Modal）标题

计及风电的动态无功优化解耦算法

Decoupling Algorithm of Dynamic Reactive Power Optimization with Consideration of Wind Power

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics