一种风电场集电线路无功潮流优化方法、系统、设备及介质与流程
本发明属于风电领域，具体涉及一种风电场集电线路无功潮流优化方法、系统、设备及介质。
背景技术：
1、在电力供电系统中，无功补偿是一种能够有效地提高电网的功率因数，减少供电变压器和输送线的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术。因此，无功补偿装置在电力供电系统中处于不可或缺和十分重要的地位。在保证电网质量的前提下，合理地选用补偿装置，可有效地降低网损，无功功率的存在对能量的传输和交换具有重要意义。
2、一方面，在风力发电中，由于风的速度、方向变动具有随机性和间歇性，不同位置的风速和风向具有明显差异，因此，风电机组的电能输出随机变化。风力发电出力的短周期变动显著，并且同一风电场内的风电机组出力变动不同步。所以，风力发电具有随机性(不稳定)、不受控的特点。由于具有随机性和不受控性，风电将会对电力系统造成母线电压越限、电网电压波动和闪变等问题。因此风电场往往需要大量的无功补偿装置。
3、另一方面，由于台风区域的风电机组越来越多地装备了储能设备，储能变流器作为电力电子器件，可以有效地调节有功与无功潮流。因此，在储能设备并网条件下可以有效充当无功调节设备，为风电机组提供额外的无功潮流。
4、当前将风电机组本身的无功调节能力与储能设备的无功补偿能力相结合，实现风储联调的就地无功潮流优化成为风电场无功补偿的有效潜在途径。
5、而传统的风储联合进行无功补偿，针对的是风电场整体，即针对并网点进行无功补偿；尚未对风电场集电线路进行无功补偿，而集电线路存在的损耗将会影响整个风电场的运行。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种风电场集电线路无功潮流优化方法、系统、设备及介质，解决了集电线路存在的损耗将会影响整个风电场的运行的问题。
2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
3、本发明提供的一种风电场集电线路无功潮流优化方法，包括以下步骤：
4、步骤1，将目标风电场内每条集电线路上的风储联合单元按照各个风储联合单元与并网点之间的距离由远至近的顺序进行排序；
5、步骤2，按照由远至近的顺序依次对每条集电线路上的每个风储联合单元进行就地无功补偿。
6、优选地，步骤2中，对每个风储联合单元进行就地无功补偿，具体方法是：
7、设定每个风储联合单元的目标无功增量值；
8、计算每个风储联合单元中的储能设备对应的无功剩余可增加裕度；
9、将得到的无功剩余可增加裕度与对应的目标无功增量值进行比较，根据比较结果确定储能设备和风电机组对应的无功输出目标值；
10、将得到的储能设备和风电机组对应的无功输出目标值进行分配，完成就地无功补偿。
11、优选地，计算每个风储联合单元中的储能设备对应的无功剩余可增加裕度，具体方法是：
12、分别获取每个风储联合单元中的储能设备对应的实时无功输出和风电机组对应的实时无功输出；
13、计算得到每个风储联合单元中的储能设备对应的无功剩余可增加裕度。
14、优选地，根据比较结果确定储能设备和风电机组对应的无功输出目标值，具体方法是：
15、当目标无功增量值小于等于无功剩余可增加裕度时，则利用目标无功增量值计算储能设备对应的无功输出目标值，且风电机组对应的无功输出目标值不变；
16、当目标无功增量值大于储能设备的无功剩余可增加裕度时，则利用无功剩余可增加裕度计算储能设备对应的无功输出目标值，且利用目标无功增量值和无功剩余可增加裕度计算风电机组对应的无功输出目标值。
17、优选地，设定每个风储联合单元的目标无功增量值，具体方法是：
18、获取每个风储联合单元对应的本地线路的实时无功功率值；
19、每个风储联合单元的目标无功增量值与该实时无功功率值数值相同符号相反。
20、一种风电场集电线路无功潮流优化系统，包括：
21、风储联合单元排序单元，用于将目标风电场内每条集电线路上的风储联合单元按照各个风储联合单元与并网点之间的距离由远至近的顺序进行排序；
22、无功补偿单元，用于按照由远至近的顺序依次对每条集电线路上的每个风储联合单元进行就地无功补偿。
23、优选地，无功补偿单元包括：
24、无功增量值设定模块，用于设定每个风储联合单元的目标无功增量值；
25、无功剩余可增加裕度计算模块，用于计算每个风储联合单元中的储能设备对应的无功剩余可增加裕度；
26、无功输出目标值确定模块，用于将得到的无功剩余可增加裕度与对应的目标无功增量值进行比较，根据比较结果确定储能设备和风电机组对应的无功输出目标值；
27、无功补偿模块，用于将得到的储能设备和风电机组对应的无功输出目标值进行分配，完成就地无功补偿。
28、一种处理设备，所述处理设备至少包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现所述方法的步骤。
29、一种计算机存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现根据所述方法的步骤。
30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
31、本发明提供的一种风电场集电线路无功潮流优化方法，传统利用储能和风电联合进行无功补偿针对的风电场整体，即针对并网点进行无功补偿，目前尚未有专门针对风电场集电线路的无功补偿技术；而本方法提出的无功补偿最终目的不同，即本方法的无功补偿针对集电线路，目的是为了优化集电线路的能量潮流，提升局部功率因素，最终达到减少风电场内线路传输损耗的目的，具体地：
32、基于当前风电场无功补偿的压力，通过风储联合无功补偿实现的风电场集电线路无功潮流优化方法，可结合储能设备本身的无功补偿能力，将风电储能设备的无功补偿能力与风电机组本身的无功补偿能力结合起来，可以有效提升机组就地无功补偿的能力，提升集电线路的功率因数，减少功率集电线路损耗，从而降低风电场并网点的无功补偿压力，最终可减少场内svg等无功补偿装置的配置成本。
技术特征：
1.一种风电场集电线路无功潮流优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路无功潮流优化方法，其特征在于，步骤2中，对每个风储联合单元进行就地无功补偿，具体方法是：
3.根据权利要求2所述的一种风电场集电线路无功潮流优化方法，其特征在于，计算每个风储联合单元中的储能设备对应的无功剩余可增加裕度，具体方法是：
4.根据权利要求2所述的一种风电场集电线路无功潮流优化方法，其特征在于，根据比较结果确定储能设备和风电机组对应的无功输出目标值，具体方法是：
5.根据权利要求2所述的一种风电场集电线路无功潮流优化方法，其特征在于，设定每个风储联合单元的目标无功增量值，具体方法是：
6.一种风电场集电线路无功潮流优化系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种风电场集电线路无功潮流优化系统，其特征在于，无功补偿单元包括：
8.一种处理设备，所述处理设备至少包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现权利要求1到5任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现根据权利要求1到5任一项所述方法的步骤。
技术总结
本发明提供的一种风电场集电线路无功潮流优化方法、系统、设备及介质，包括以下步骤：步骤1，将目标风电场内每条集电线路上的风储联合单元按照各个风储联合单元与并网点之间的距离由远至近的顺序进行排序；步骤2，按照由远至近的顺序依次对每条集电线路上的每个风储联合单元进行就地无功补偿；本发明有效提升机组就地无功补偿的能力，提升集电线路的功率因数，减少功率集电线路损耗，从而降低风电场并网点的无功补偿压力，最终可减少场内SVG等无功补偿装置的配置成本。
技术研发人员：张晓朝,曹治,张建军,王剑彬,高斌,吴叙锐,孟鹏飞,叶林,王建国,张林,黄杰伟,陈永刚,赵勇,刘世鑫,童博,张艳萍
受保护的技术使用者：华能阳江风力发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23