在PSASP_UPI环境下的风电场潮流计算

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第２电力系统及其自动化学报４卷第１期Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．１２０１２年２月ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｓｏｆｔｈｅＣＳＵ－ＥＰＳＡＦｅｂ．０１２２ｇ
风力发电是当前世界上增长速度最快的新能根据我国 “ 十二五 ” 规划，到２源利用形式，０２０年使我国的非化石能源占一次能源的比重达到１５％左右，风电是其中的一个重要的开发方向。风能具有间歇性和不可调度性的缺点，随着越来越随机性、多大型风电场直接接入输电系统，迫切需要研究风含风电的潮流计算常用于评电对电力系统的影响。估风电场并网后对电网稳态运行的影响，同时也是分析风电对电网稳定性影响等其他理论研究工作
［２］，后在下风向的风速分别为ｖ则机组前、 ′ ′ １和ｖ２
Ｋ＝ｋＩｗｔ）风电机组位于较为平坦地形１
２］平坦地形考虑尾流效应的风速［为
（）４
２［（Ｒ）］（）ｖ１－（１－槡１－Ｃ５ｘ＝ｖｔ）Ｒ＋ＫＸＬ
式中：ｖ是平均风速；ｋ σ 为风速标准差；ｗ是一经验常数；ＣＸＬ是沿着风速方ｔ是风电机组的推力系数；向离开风电机组的距离；Ｒ是叶轮半径；ｖ和ｖｘ分别是吹向和离开风电机组的风速。）风电机组位于复杂地形２如果风电机组的下风向是复杂地形，安装风电
／ＰｏｗｅｒＦｌｏｗＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＣｏｎｔａｉｎｉｎＷｉｎｄＦａｒｍＢａｓｅｄｏｎＰＳＡＳＰＵＰＩｇ
，ＬＩＮＨｏｎＣＨＡＯＱｉｎｇ（，，Ｕ）ＣｏｌｌｅｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｉｎｅｅｒｉｎＸｉｎＪｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｒｕｍｉ８３００４７，Ｃｈｉｎａｇｇｇｇｙｑ
：／ｏｗｅｒｏｗｅｒｒｏｒａｍＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｆｌｏｗｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｓｓｔｅｍａｎａｌｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅＰａｃｋａｅｕｓｅｒｉｎ－ｐｐｐｇｙｙｇ／），，ｔｅｒｆａｃｅ（ＰＳＡＳＰＵＰＩｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｗｈｅｒｅｔｈｅｒａｎｄｏｍｎｅｓｓｏｆｗｉｎｄｓｅｅｄｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｏｆｗｉｎｄｏｗｅｒｅｎ－ｐｙｐｇ，）ｒｏｒａｍｅｒａｔｉｏｎｔｈｅｉｍａｃｔｏｆｗａｋｅｅｆｆｅｃｔａｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｔｈｅｕｓｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＵＰＩｏｆｗｉｎｄｆａｒｍｍｏｄｅｌｉｓｐｇｐ，ａｓｓｅｄｒｏｏｓｅｄｃｏｍｏｓｅｄａｎｄｔｈｅｄａｔａｗｉｔｈｌｏａｄｆｌｏｗ（ＬＦ）ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅｔｈｒｏｕｈｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅａｒｅｂｐｐｐｐｇｙ，ｏｗｅｒＰＳＡＳＰ．ＴｈｅｍｏｄｕｌｅｓｏｆＵＰａｎｄＬＦａｌｔｅｒｎａｔｉｎｉｔｅｒａｔｉｖｅａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｕｓｔｈｅｆｌｏｗｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｎ－ｐｇｒｏｏｓｅｄａｅｒｓｉｄｅｒｉｎｔｈｅｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｉｓｉｍｌｅｍｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｔｈｉｓｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｏａｓｉｎｌｅｍａｃｈｉｎｅｉｎ－ｐｐｐｐｇｐｇｆｉｎｉｔｅｂｕｓｓｓｔｅｍｔｏｖｅｒｉｆｔｈｅａｖａｉｌａｂｉｌｉｔａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｆｌｏｗｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｕｒｏｒａｍ．Ｔｈｅｏｗｅｒ－ｙｙｙｐｇｐｓｉｎｔｈｅｍｏｄｅｌｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｏ３ａｃｈｉｎｅ９ｂｕｓｓｓｔｅｍ，ａｎｄｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｎｏｄａｌｏｗｅｒｆｌｏｗｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅ－ｍ－ｇｙｐｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｆａｒｍｓｉｓａｎａｌｚｅｄａｎｄｃｏｍａｒｅｄ．Ｔｈｕｓｃａｎａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｆｌｏｗｒｏｖｉｄｅｏｗｅｒｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｙｐｐｐｑｕｎｄｅｒｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｏｆｔｈｅｗｉｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｗｅｒｅｎｅｒａｔｉｏｎ．ｙｐｇ：；ｗ；Ｋｅｗｏｒｄｓｄｉｒｅｃｔｄｒｉｖｅｅｒｍａｎｅｎｔｍａｎｅｔｉｃｓｎｃｈｒｏｎｏｕｓｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｉｎｄｆａｒｍ；ｏｗｅｒｆｌｏｗｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ－ｐｇｙｐｙ／ｏｗｅｒｓｓｔｅｍａｎａｌｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅａｃｋａｅｕｓｅｒ＇ｓｒｏｒａｍｉｎｔｅｒｆａｃｅｐｙｙｐｇｐｇ
；修回日期：２０１１９９２０１１１８收稿日期：－０－２－１－０）；基金项目：国家自然科学基金资助项目（新疆大学优秀博士创新项目５１０６７００９
பைடு நூலகம் ·２０·
电力系统及其自动化学报第２４卷
的基础。含风电的潮流计算的关键是如何根据风电机组类型建立合适的模型，对风电机组出力特性进行］采用了风电场的Ｒ准确描述。文献［１～３Ｘ、ＰＱ、进行含风电的潮流计算；文ＰＶ的稳态分析模型，］根据风电场有功功率及节点电压动态修改献［４进行联合迭代计算系统潮流。文献［无功功率，５～］利用风速概率分布进行概率潮流计算，这种模８型是建立在风速概率分布基础上，用概率的形式来
／在ＰＳＡＳＰＵＰＩ环境下的风电场潮流计算
蔺红，晁勤
（）新疆大学电气工程学院，乌鲁木齐８３００４７
摘要：考虑风速的随机性、风力发电机出力的不确定性、尾流效应影响的潮流计算方法进行了研究，使用编写风电场模型的用户程序，使ＰＰＳＡＳＰ的用户接口程序，ＳＡＳＰ环境下的潮流计算模块与用户程序模块交实现了含风力发电机组的潮流计算。将提出的模型接入单机无穷大系统进行潮流计算，验证了替迭代求解，接入３机９节点系统进行潮流计算，分析比较了风电场加入前后系统的节点潮流变程序的有效性及合理性；化情况，为风电机组出力不确定情况下的潮流定量计算提供参考。关键词：直驱式永磁同步风电机组；风电场；潮流计算；《电力系统分析综合程序》用户程序接口（）中图分类号：ＴＭ６１４；ＴＭ７４４文献标志码：Ａ文章编号：１００３９３０２０１２０１０１９６－８－０－０
描述约束条件，通过概率潮流计算可获得电压、功］用区间潮流方率等参数的概率期望值。文献［９建立了风电场风速不确定性和风机出力不确定法，性区间模型，定量分析风机出力不确定性对风电场稳态运行的影响。以上含风电的潮流计算大多都是研究如何处理异步风力发电机组。本文建立了直驱式永磁同步风力发电机组计根据及发电机定子阻抗损耗影响的潮流分析模型，风电场风速实测值得出风速的概率分布特性，考虑尾流效应以及风电场集电线路的影响，试图求解风力发电机出力不确定情况下的潮流计算问题。应用电力系统分析综合程序／用户程序接口／（ＰＳＡＳＰＵＰＩｏｗｅｒｓｔｅｍｎａｌｓｉｓｏｆｔｗａｒｅｓａｓｐｙｙ／）实现了潮流计ｕｓｅｒ＇ｓｒｏｒａｍｉｎｔｅｒｆａｃｅａｃｋａｅｐｇｐｇ算；用Ｃ＋＋语言编写风电场的用户程序ＵＰ（ｕｓｅｒ＇ｓ，通过接口传递数据，使ＰＳＡＳＰ环境下的ｒｏｒａｍ）ｐｇ潮流ＬＦ（ｌｏａｄｆｌｏｗ）计算模块与用户程序（ＵＰ）交替求解。将提出的模型接入单机无穷大系统，验证了本文程序的正确性及合理性；接入３机９节点系统进行潮流计算，分析比较了风电场加入前后电力系统的节点潮流变化情况。有