新能源电站的接入对配电网的无功计划产生了显著影响,特别是在考虑全天无功补偿策略时。文章《计及新能源电站参与的配电网全天无功计划》深入探讨了如何协调新能源电站,尤其是风能和太阳能电站,与无功补偿装置协同工作,以实现配电网的最优无功补偿方案。随着可再生能源的广泛采用,这些电站的动态无功调节特性成为配电网无功优化的重要考虑因素。
论文首先指出了风能和太阳能的随机性,它们在接入配电网后会对网损和电能质量带来挑战。太阳能发电通过逆变器并网,不仅能输送有功功率,还能提供一定量的无功功率。而双馈风力发电机则通过变频器控制,具备无功输出能力。因此,优化无功补偿时需充分考虑这些新能源电站的动态特性。
无功优化目标是在满足约束条件下,通过调整电容器的投切和电压调节,实现系统的经济性和安全性。由于涉及多种变量和非线性潮流方程,这是一个复杂的非线性混合优化问题。现有研究虽已取得进展,但大多未能全面考虑各时段的电压水平、设备调节费用以及算法的收敛性。
文章提出了一个创新方法,即时间解耦策略,将一天分为24个时段,以有功网损最小为目标建立多级功率平衡模型。通过罚函数法处理电压和功率约束,简化了优化模型。然后,利用基于判断因子的自适应粒子群算法对改进的IEEE 33节点系统进行求解。通过比较优化前后电压水平的数学期望,验证了模型的正确性和所采用算法的可行性。
针对光伏电站,文章指出其有功输出能力与光照强度密切相关,并且呈现出Beta分布的随机特性。考虑到负荷随时间的波动性和光伏电站的动态无功补偿能力,文章提出了一种考虑新能源电站与无功补偿装置协调配合的补偿方案。该方案在Matlab环境下应用,通过自适应粒子群算法求解,优化结果证实了方案的有效性,有助于制定全天候的最优无功优化策略。
总结来说,这篇研究对于理解和解决新能源电站参与的配电网无功计划问题提供了重要参考,特别是其提出的全天优化模型和自适应算法,为未来配电网的规划和运行提供了新的思路和工具。