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张家口地区风电场无功优化计算 赵丽萍 王双 王岩鹏 （华北电网公司张家口供电公司 河北 张家口 075000） 摘要：本文研究了张家口风电场的分布特点，在张北地区电压越限率最低的目标下对各个风电场的功率因数进行优化，优化 结果指明了张北地区无功分布的主要问题，并且根据这一优化功率因数，计算了相应风电场所需的无功优化措施。 关键词：风电场 无功优化 随机规划理论 混合智能算法 0引言 约束绝对满足的前提下极大化目标事件的成立 无功优化是风电场运行中的重要问题。风能 概率，决策结果避免了运行风险，因而在保障电 资源距离负荷中心远，因而风电场并网线路过 力系统安全运行前提下进行风电接入的规划中 长，输电线上功率损耗大、容易出现电压偏高或 具有一定应用前景。 偏低的现象。因而采取一定方式对系统无功进行 2 风电场无功优化建模与求解 优化，按照需要进行补偿对于提高电压运行安全 风电场的无功优化结果体现为风电场功率 性和输电线路的效率有重要作用。 因数得到改善。对发电侧而言，为了充分利用机 1 随机规划理论 组容量发出有功功率，希望风电场功率因数为1 应用于随机理论的数学优化模型按照对随 运行，即无功功率为0；但是从电网侧而言，功 机因素的不同处理方式，可以分为三类：期望值 率因数为1运行并非最佳的方式，而应该根据接 模型、机会约束模型、相关机会模型。机会约束 入电网的实际情况、本地的负荷水平以及本地的 模型和相关机会模型是两种适用于风电场无功 电压水平确定风电场最佳的功率因数。本节采用 优化的模型，都是随机环境中行之有效的数学规 相关机会规划方法建立了风电场功率因数的优 划方法。但是两者立意有所不同，机会约束模型 化模型，能够用于计算风电场最佳功率因数。 是在随机约束下进行决策，约束条件以一定的置 2.1 基于相关机会规划的优化建模 信水平成立；相关机会模型是在不确定环境下极 以风电接入地区的母线电压在系统运行中 大化目标事件（不确定事件）的成立概率。 的平均越限概率最小作为目标函数，建立风电场 由于机会约束模型中随机约束条件是以一 功率因数优化模型如下式： 定置信水平满足，并非绝对成立，导致所做决策 优化目标 : 在实际中也会带来风险。对于电力系统等强调安 1 n min Pr Pr U =∉ U , U Pr n ∑ j { j [ min max ]} 全运行的部门，电网的安全运行是规划中首要的 j 1 约束条件，即使在随机环境中，也应保证系统的 优化约束 : g U θ P Q P Q U 安全运行，而不应以牺牲系统安全性进行优化决 ( , , L , L , W , W , s ) 0 P f (ξ , C ) 策，基于机会约束模型的风电规划会给系统带来 Wi P i i