CVaR理論在風(fēng)電場(chǎng)穿透功率極限計(jì)算中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人類對(duì)新能源的日益重視，風(fēng)電技術(shù)得到飛速發(fā)展，風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量也越來(lái)越大。大規(guī)模的風(fēng)電并網(wǎng)會(huì)改變局部電網(wǎng)的潮流分布和電壓水平；由于風(fēng)機(jī)出力的隨機(jī)性，其并網(wǎng)也會(huì)影響系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定。風(fēng)電場(chǎng)穿透功率極限的大小是影響系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的重要因素之一，確定風(fēng)電場(chǎng)的穿透功率極限是工程計(jì)算中必須解決的問(wèn)題。
　　 為了解決這一難題，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電受風(fēng)速隨機(jī)性影響的特點(diǎn)，采用一種新的數(shù)學(xué)方法條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值理論(CVaR)，建立了風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)極限容量的

2、優(yōu)化模型。風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)極限容量是風(fēng)電場(chǎng)穿透功率極限的一種轉(zhuǎn)化形式。該模型以線路潮流和常規(guī)機(jī)組出力為約束，可有效計(jì)算不同置信度水平下的風(fēng)電場(chǎng)穿透功率極限，并可有效處理置信度水平以外的極端情況的影響。模型計(jì)算中，引用變換函數(shù)，將難以解析的CVaR函數(shù)轉(zhuǎn)化為可微的概率密度函數(shù)積分形式；加懲罰函數(shù)，將分段函數(shù)的非光滑部分光滑化處理；引入輔助變量，用離散點(diǎn)代替連續(xù)積分計(jì)算，簡(jiǎn)化模型為線性優(yōu)化問(wèn)題。
　　 以IEEE30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為仿真算例，分

3、別計(jì)算和分析了系統(tǒng)接入單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)與多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)時(shí)不同置信度水平下的風(fēng)電場(chǎng)穿透功率極限。不同方案的結(jié)果對(duì)比表明，風(fēng)電場(chǎng)的穿透功率極限的大小與風(fēng)速、風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)等均有直接的關(guān)系，風(fēng)電場(chǎng)穿透功率極限的CVaR模型和求解方法的有效且簡(jiǎn)便。
　　 實(shí)際系統(tǒng)的算例將CVaR新方法與傳統(tǒng)的工程算法穩(wěn)態(tài)潮流法對(duì)比，并與時(shí)域仿真法相結(jié)合進(jìn)行暫態(tài)校驗(yàn)。分析結(jié)果表明，CVaR優(yōu)化計(jì)算方法由于考慮了風(fēng)速的隨機(jī)性，所以得出的結(jié)果更合理，暫態(tài)校驗(yàn)則可以