基于多目標(biāo)優(yōu)化的風(fēng)電場功率分配策略的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的大勢發(fā)展，風(fēng)電成為可再生能源的首要選擇，風(fēng)電裝機(jī)容量規(guī)模的擴(kuò)大，接入電網(wǎng)的比重也越來越大。從長遠(yuǎn)來看，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場可控運(yùn)行，電網(wǎng)調(diào)度體系需要考慮風(fēng)電場，這也是大型風(fēng)電場發(fā)展趨勢；因此從電網(wǎng)自身角度出發(fā)要求風(fēng)電場出力可控，即風(fēng)電場能夠根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度要求調(diào)整有功功率、無功功率輸出，這就要求風(fēng)電場需按照電網(wǎng)要求合理地將功率分配到各臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
　　為了能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)電場總輸出功率既滿足電網(wǎng)調(diào)度出力要求，即控制風(fēng)電場的有功功率和無功

2、功率，保證將電網(wǎng)調(diào)度期望功率值在所有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中協(xié)調(diào)分配，在整個(gè)控制系統(tǒng)中，功率分配算法直接影響到控制效果；在優(yōu)化考慮功率分配算法的基礎(chǔ)上，考慮機(jī)組狀態(tài)，預(yù)測功率和有功、無功功率損耗等因素，從而達(dá)到減小風(fēng)電場控制誤差，提高風(fēng)電場運(yùn)行的效率，提高功率利用率，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場優(yōu)化運(yùn)行，縮短風(fēng)電投資回收期，本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了相應(yīng)的研究：
　　1、研究了風(fēng)力發(fā)電原理以及整個(gè)系統(tǒng)和風(fēng)電場功率優(yōu)化控制；為了達(dá)到并網(wǎng)要求，結(jié)合風(fēng)電場并網(wǎng)技

3、術(shù)規(guī)定和要求，對風(fēng)電場接入電網(wǎng)的特性進(jìn)行了研究，并由此提出功率分配優(yōu)化的目標(biāo)—與電網(wǎng)調(diào)度的偏差最小；在此基礎(chǔ)上，為了提高功率利用率，相比傳統(tǒng)的方式，將風(fēng)電場有功、無功功率損耗納入考慮范圍。并根據(jù)電力系統(tǒng)中功率節(jié)點(diǎn)特性和風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電功率涉及到的相關(guān)因素，給出了優(yōu)化目標(biāo)對應(yīng)的相關(guān)約束條件，最后就該問題進(jìn)行了模型的分析和處理。
　　2、就提出的功率優(yōu)化分配策略問題，將群體智能粒子群算法運(yùn)用到風(fēng)電場功率分配問題中，在此基礎(chǔ)上針對其由于初

4、始值對存在盲區(qū)不易被搜索到造成局部和全局解不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)，采用了混沌優(yōu)化算法改進(jìn)，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證了方法的有效性。仿真結(jié)果表明：算法不僅能滿足電網(wǎng)調(diào)度需求，而且降低了風(fēng)電場的有功功率損耗和無功功率損耗。
　　3、設(shè)計(jì)了風(fēng)電場功率控制軟件，將提出的功率優(yōu)化分配策略和算法在軟件中以模塊的形式實(shí)現(xiàn)，并在寧夏太陽山大唐二期風(fēng)電場進(jìn)行了相應(yīng)的現(xiàn)場試驗(yàn)測試。就其分配算法和軟件性能方面進(jìn)行了測試，結(jié)果表明，提出的策略能夠在風(fēng)電場穩(wěn)定應(yīng)用，并有助于