【摘要】：永磁直驅(qū)型風(fēng)電場(chǎng)在提供有功功率的同時(shí),具有吸收和發(fā)出無功功率的能力,能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供無功服務(wù),參與無功輔助服務(wù)市場(chǎng)運(yùn)行。分析了永磁直驅(qū)型風(fēng)電場(chǎng)的有功無功極限和無功成本,提出了風(fēng)電場(chǎng)無功報(bào)價(jià)模型的建模方法;根據(jù)建立的風(fēng)電場(chǎng)無功報(bào)價(jià)模型,建立了風(fēng)電場(chǎng)參與競(jìng)價(jià)的無功輔助服務(wù)市場(chǎng)多目標(biāo)出清模型,出清模型能夠同時(shí)考慮系統(tǒng)的無功服務(wù)購(gòu)買費(fèi)用和有功網(wǎng)損;將多目標(biāo)出清模型轉(zhuǎn)化為三階段單目標(biāo)優(yōu)化模型,并利用改進(jìn)粒子群算法對(duì)每一階段單目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行求解。最后以IEEE 14節(jié)點(diǎn)算例驗(yàn)證了本文所建模型和模型求解算法的可行性。將差分進(jìn)化算法的變異機(jī)制和基于可行性規(guī)則的約束處理機(jī)制引入粒子群算法,提高了粒子群算法的約束處理能力和全局尋優(yōu)能力。
【圖文】：

速恒頻型風(fēng)電場(chǎng)參與競(jìng)價(jià)的無功輔助服務(wù)市場(chǎng)的出清方法還鮮有研究。針對(duì)該問題，本文以由永磁直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組構(gòu)成的風(fēng)電場(chǎng)為例，提出永磁直驅(qū)型風(fēng)電場(chǎng)無功報(bào)價(jià)模型的建模方法，建立以系統(tǒng)無功服務(wù)購(gòu)買費(fèi)用和有功網(wǎng)損最小為目標(biāo)的無功服務(wù)市場(chǎng)多目標(biāo)出清模型。為降低多目標(biāo)出清模型直接求解難度，本文將其轉(zhuǎn)化成三階段單目標(biāo)優(yōu)化模型，并利用改進(jìn)的粒子群算法對(duì)每一階段的模型進(jìn)行求解。1風(fēng)電場(chǎng)無功報(bào)價(jià)模型1.1風(fēng)電場(chǎng)無功功率極限永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組主要由風(fēng)力機(jī)、永磁同步電機(jī)、機(jī)側(cè)變頻器和網(wǎng)側(cè)變頻器等構(gòu)成，如圖1所示。通過采用矢量定向控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)組有功和無功功率的解耦控制。圖1永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖Fig.1ConfigurationofPMSG-baseddirectdrivenwindenergyconversionsystem圖1中:Vdc為直流電容電壓;Vc為網(wǎng)側(cè)變頻器端口電壓幅值;Ic為網(wǎng)側(cè)變頻器輸出電流幅值;Vg為風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值。本文假設(shè)所有風(fēng)電機(jī)組均并聯(lián)在同一母線上，因此風(fēng)電場(chǎng)可用一臺(tái)等值風(fēng)電機(jī)組表示，等值后的風(fēng)電場(chǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2等值風(fēng)電場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2Equivalentwindfarmstructuraldiagram圖2中，N為風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組臺(tái)數(shù);PW為單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的額定功率;PZ為風(fēng)電場(chǎng)額定功率;VC∠δ為等值風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變頻器交流側(cè)電壓;Vg∠0為風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓;X為風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)等值電抗;P和Q分別為風(fēng)電場(chǎng)的有功功率和無功功率輸出。風(fēng)電場(chǎng)有功和無功輸出應(yīng)滿足以下關(guān)系:P2+Q2=(VgIc)2P2+(Q+V2gX)2=VgVc()X20≤P≤P2Z(1)風(fēng)電機(jī)組的輸出功率受網(wǎng)側(cè)變頻器交流側(cè)最大電壓和最大輸出電流的限制，風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際無功輸出能力為

功功率極限永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組主要由風(fēng)力機(jī)、永磁同步電機(jī)、機(jī)側(cè)變頻器和網(wǎng)側(cè)變頻器等構(gòu)成，如圖1所示。通過采用矢量定向控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)組有功和無功功率的解耦控制。圖1永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖Fig.1ConfigurationofPMSG-baseddirectdrivenwindenergyconversionsystem圖1中:Vdc為直流電容電壓;Vc為網(wǎng)側(cè)變頻器端口電壓幅值;Ic為網(wǎng)側(cè)變頻器輸出電流幅值;Vg為風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值。本文假設(shè)所有風(fēng)電機(jī)組均并聯(lián)在同一母線上，，因此風(fēng)電場(chǎng)可用一臺(tái)等值風(fēng)電機(jī)組表示，等值后的風(fēng)電場(chǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2等值風(fēng)電場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2Equivalentwindfarmstructuraldiagram圖2中，N為風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組臺(tái)數(shù);PW為單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的額定功率;PZ為風(fēng)電場(chǎng)額定功率;VC∠δ為等值風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變頻器交流側(cè)電壓;Vg∠0為風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓;X為風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)等值電抗;P和Q分別為風(fēng)電場(chǎng)的有功功率和無功功率輸出。風(fēng)電場(chǎng)有功和無功輸出應(yīng)滿足以下關(guān)系:P2+Q2=(VgIc)2P2+(Q+V2gX)2=VgVc()X20≤P≤P2Z(1)風(fēng)電機(jī)組的輸出功率受網(wǎng)側(cè)變頻器交流側(cè)最大電壓和最大輸出電流的限制，風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際無功輸出能力為23
【作者單位】： 華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(13XS20)
【分類號(hào)】：TM614;F426.61

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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7 趙強(qiáng);司大軍;孟明;;雙饋風(fēng)機(jī)無功出力極限及控制研究[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

8 周方圓;黃燕艷;龍禮蘭;周靖;邱文俊;;地鐵供電系統(tǒng)無功特性分析與補(bǔ)償設(shè)計(jì)研究[A];第二屆全國(guó)電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會(huì)議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2011年

9 劉文穎;王維洲;;甘肅電網(wǎng)內(nèi)無功環(huán)流的計(jì)算分析[A];第八屆全國(guó)電技術(shù)節(jié)能學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

10 鄭文;劉學(xué)成;郭樹方;;白城地區(qū)電網(wǎng)電壓無功閉環(huán)控制系統(tǒng)研究方案[A];高效 清潔 安全 電力發(fā)展與和諧社會(huì)建設(shè)——吉林省電機(jī)工程學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

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1 本報(bào)記者 蔡曉華　整理;平穩(wěn)過渡混日子無功就是過[N];遼寧日?qǐng)?bào);2014年

2 ;生產(chǎn)技術(shù)管理（75）[N];中國(guó)電力報(bào);2001年

3 節(jié)寧;“無功”革命促節(jié)約[N];中國(guó)電力報(bào);2005年

4 ;生產(chǎn)技術(shù)管理（76）[N];中國(guó)電力報(bào);2001年

5 韓穎龍;無功就是過[N];浙江日?qǐng)?bào);2012年

6 河南黃河河務(wù)局局長(zhǎng) 趙勇;實(shí)現(xiàn)從“無功便是過”向“無創(chuàng)新即是過”的轉(zhuǎn)變[N];黃河報(bào);2006年

7 陳武云;節(jié)能有為 無功“有功”[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2008年

8 石連友;“下馬威”與“無功先獎(jiǎng)”[N];中國(guó)石化報(bào);2009年

9 閆紅、張創(chuàng)奇;工作組無功而返為何受表?yè)P(yáng)[N];人民武警報(bào);2011年

10 ;生產(chǎn)技術(shù)管理（103）[N];中國(guó)電力報(bào);2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 牛懷平;電力市場(chǎng)初期的無功定價(jià)研究[D];四川大學(xué);2005年

2 王玉斌;配電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)的研究[D];山東大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 關(guān)春萍;電力市場(chǎng)下發(fā)電廠無功生產(chǎn)成本的研究[D];福州大學(xué);2004年

2 代紅才;基于邊際成本和潮流追蹤的無功定價(jià)研究[D];湖南大學(xué);2007年

3 鄒婷;電網(wǎng)無功追蹤方法研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2008年

4 牛琳琳;發(fā)電廠無功成分分析[D];華北電力大學(xué)（北京）;2007年

5 陳曉_";電力市場(chǎng)環(huán)境下的無功電價(jià)研究[D];南昌大學(xué);2011年

6 楊杉;配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化配置方法研究[D];西安科技大學(xué);2009年

7 張蓓;基于傅里葉變換的時(shí)頻域無功測(cè)量方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 盛兆俊;電力市場(chǎng)條件下無功綜合優(yōu)化的研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2004年

9 石成柱;井組平臺(tái)無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)的研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2010年

10 趙磊;電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置的研究[D];山東大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2522534