【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统运行优化，特别是考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法。
技术介绍
1、开发利用新能源已经成为电力发展的必然选项。近年来，以风电、光伏发电为代表的新能源发电占全部电源装机容量的比重在逐年提升。与此同时，由于我国风力、光伏等新能源资源与负荷中心呈逆向分布的特点，以大容量、远距离输电为优势的高压直流输电技术，成为实现资源跨区有效配置的重要手段。随着新能源发电、直流输电等设备广泛应用于电力系统中，大电网的安全稳定问题受到了越来越多的关注。
2、新能源、直流输电等电力电子设备的接入，导致系统短路容量显著下降，电压支撑强度进一步降低，系统受到扰动后会产生较大的电压波动。高压直流输电系统的换相失败、直流闭锁、近区交流短路故障等会导致送端电网暂态过电压，制约输电能力、威胁系统安全稳定运行。新能源无功补偿装置调节的滞后性，以及具备低电压穿越能力的新能源由于故障期间的无功控制策略响应滞后性均会造成电网电压恢复瞬间无功盈余，同时低穿期间新能源机组的有功功率、有功恢复速率，会影响发电机功角的振荡幅度，甚至会造成功角失稳。因此，本专利技术考虑暂态过电压和功角稳定的综合评价指标，提供了基于多功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法。
技术实现思路
1、鉴于现有的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于新能源无功补偿装置具有滞后性会造成电网电压恢复瞬间无功盈余，同时低穿期
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其包括，收集历史数据，并进行潮流计算和静态、暂态稳定计算获得计算数据；根据计算数据构建考虑系统功角稳定和暂态过电压的新能源控制参数优化模型；根据优化模型采用基于电子运动规律的原子轨道搜索算法求解优化模型，计算最优新能源控制参数。
5、作为本专利技术所述考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法的一种优选方案，其中：所述计算数据是根据风火打捆系统模型，进行潮流计算和静态、暂态稳定计算获得；所述风火打捆系统模型表示为：送端为火电机组和风电机组的并联，后经过交流、直流输电线路以风火打捆的形式将电能送入无穷大系统。
6、作为本专利技术所述考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法的一种优选方案，其中：基于所述暂态稳定计算的参数设置确定新能源低电压穿越过程相关控制参数，包括低穿期间有功电流值、低穿期间无功电流值和有功恢复控制；所述低穿期间有功电流值的计算表示为：
7、iplvrt＝kd1ut+kd2ip0+ipset
8、其中，kd1表示与实测电压正相关的有功电流计算系数；kd2表示与初始电流正相关的有功电流计算系数；ipset表示有功电流固定设置值；ut表示新能源机端电压幅值；ip0表示进入故障前的有功电流；所述低穿期间无功电流值的计算表示为：
9、iqlvrt＝kq1(ulin-ut)+kq2iq0+iqset
10、其中，kq1表示与实测电压变化量正相关的无功电流计算系数；kq2表示与初始电流正相关的无功电流计算系数；iqset表示无功电流固定设置值；ulin表示新能源进入低电压状态的阈值电压；ut表示新能源机端电压幅值；iq0表示进入故障前的无功电流；所述有功恢复控制采用定斜率kp进行控制。
11、作为本专利技术所述考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法的一种优选方案，其中：基于新能源低电压穿越过程相关控制参数构建目标函数，表示为：
12、ming＝g1+ζg2
13、g1＝max[uimax]
14、g2＝max[δjmax]
15、其中，uimax表示新能源场站的暂态过电压峰值；δjmax表示火电机组的功角峰值。
16、作为本专利技术所述考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法的一种优选方案，其中：基于所述目标函数确定约束条件，包括等式约束、不等式约束和控制变量约束；所述等式约束为潮流功率平衡方程，所述不等式约束为发电机实际功率约束；约束条件公式表示为：
17、
18、其中，pgi、pdi、qgi、qdi、ui分别表示节点i的有功输出、有功负荷、无功输入、无功负荷和节点电压；gij、bij、θij表示支路i-j的电导、电纳和相角差；表示发电机节点i有功出力下限、上限；表示发电机节点i无功出力下限、上限；ng表示发电机节点数目。
19、作为本专利技术所述考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法的一种优选方案，其中：基于电子运动规律的原子轨道搜索算法求解优化模型，包括：设置待测电压、功角数据、待优化的风电控制参数；算法初始化，设置原子轨道搜索算法的参数、待优化风电控制参数的上下限；将电子的初始位置依次写入风电控制卡进行暂稳计算并读取结果数据，计算并保存目标函数值、电子位置；确定各个层级的结合能和结合态，将各层中的电子位置平均值记为结合态，结合能为各个个体目标函数值的平均值；根据更新策略更新电子状态，引入光子速率pr表示光子对电子作用的概率，为每个电子生成一个均匀分布的随机数φ，该随机数在(0,1)范围内；进一步判断是否达到最大迭代次数gen，确定停止条件，输出全局最优值及最优的低穿控制参数。
20、作为本专利技术所述考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法的一种优选方案，其中：基于所述光子速率pr和随机数φ的大小关系，采用相应更新公式更新候选解位置，包括：若φ≥pr且候选解在某一层的能级高于该层的结合能即位置更新公式表示为：
21、
22、其中，为第k层候选解的更新位置和当前位置；αr，βr，γr为介于[0,1]之间的随机数；le为全局最佳位置；bs为候选解对应的结合态；若φ≥pr且候选解在某一层的能级低于该层的结合能即位置更新公式表示为：
23、
24、其中，lek为第k层能级最低的电子；为第k层候选解对应的结合态；若φ＜pr，位置更新表示为：
25、
26、其中，ur是由[0,1]范围内均匀分布的随机数组成的向量。
27、第二方面，本专利技术实施例提供了考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化系统，其包括：收集模块，用于收集历史数据，并进行潮流计算和静态、暂态稳定计算获得计算数据；优化模块，用于根据计算数据构建考虑系统功角稳定和暂态过电压的新能源控制参数优化模型；计算模块，用于根据优化模型采用基于电子运动规律的原子轨道搜索算法求解优化模型，计算最优新能源控制参数。
28、第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：所述计算数据是根据风火打捆系统模型，进行潮流计算和静态、暂态稳定计算获得；
3.如权利要求2所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：基于所述暂态稳定计算的参数设置确定新能源低电压穿越过程相关控制参数，包括低穿期间有功电流值、低穿期间无功电流值和有功恢复控制；
4.如权利要求3所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：基于新能源低电压穿越过程相关控制参数构建目标函数，表示为：
5.如权利要求4所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：基于所述目标函数确定约束条件，包括等式约束、不等式约束和控制变量约束；所述等式约束为潮流功率平衡方程，所述不等式约束为发电机实际功率约束；
6.如权利要求5所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：基于电子运动规律的原子轨道搜索算法求
7.如权利要求6所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：基于所述光子速率PR和随机数φ的大小关系，采用相应更新公式更新候选解位置，包括：
8.考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化系统，基于权利要求1～7任一所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：所述计算数据是根据风火打捆系统模型，进行潮流计算和静态、暂态稳定计算获得；
3.如权利要求2所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：基于所述暂态稳定计算的参数设置确定新能源低电压穿越过程相关控制参数，包括低穿期间有功电流值、低穿期间无功电流值和有功恢复控制；
4.如权利要求3所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：基于新能源低电压穿越过程相关控制参数构建目标函数，表示为：
5.如权利要求4所述的考虑功角稳定与暂态过电压的新能源控制参数优化方法，其特征在于：基于所述目标函数确定约束条件，包括等式约束、不等式约束和控制变量约束；所述等式约束为潮流功率平衡方程，所述不等式约束为发电机实际功率约束；
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【专利技术属性】
技术研发人员：亢朋朋，杨桂兴，翟文辉，田晓煜，孙谊媊，常喜强，樊国伟，刘德福，宋朋飞，黄兆浩，郭家豪，邓小宇，张艳丽，李飞，肖毅，黄飞，范新桥，董伟杰，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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