【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风电场功率调节，涉及一种风电场输出功率约束的线性化方法及系统。
技术介绍
1、新能源电站逐渐渗透到电网中，参与电力系统的频率和电压调整。利用控制器对风电场的输出功率进行控制时，由于变流器的电压和电流输出限制，风电场的输出功率被约束在固定范围内。根据电压电流和功率的关系，风电场的约束是非线性的约束，然后控制器在处理非线性约束时会占用更多的资源和时间，导致调压调频的控制速度慢，调节的效率低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中非线性的约束在处理时占用的时间较长，导致调压调频的控制速度慢，调节的效率低的问题，提供一种风电场输出功率约束的线性化方法及系统。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种风电场输出功率约束的线性化方法，包括以下步骤：
4、构建风电场功率约束的目标凸集；
5、在目标凸集的基础上，根据当前有功功率最大值ph、有功功率最小值pl、无功功率的最大值qh和无功功率ql最小值构建矩形c，矩形c将目标凸集包裹；
6、计算矩形c中各顶点与目标凸集的豪斯多夫距离，确定其中的最远顶点，基于最远顶点对矩形c作切线处理，获取切割后的五边形c1；
7、设定误差值，计算五边形c1五个顶点中最大的豪斯多夫距离，将当前最大的豪斯多夫距离与设定的误差值对比，若当前最大的豪斯多夫距离大于设定的误差值，则继续进行切线处理，若当前最大的豪斯多夫距离小于设定的误差值，则停止切割
8、本专利技术的进一步的改进在于：
9、所述矩形c的构建过程包括：
10、在功功率最大值ph、有功功率最小值pl、无功功率的最大值qh和无功功率ql所在位置作基准线，四条基准线构成矩形c。
11、所述豪斯多夫距离的计算过程包括：
12、
13、其中s1和s2分别表示矩形c和目标凸集c0上的点。
14、所述基于最远顶点对矩形c作切线处理包括以下步骤：
15、找到矩形c四个顶点中的最远顶点后，在目标凸集c0中与最远顶点相对应的点上做切线，将矩形c切割成为五边形c1。
16、所述目标凸集构建过程为：
17、将风电场的频率约束转换为变流器的电流约束和变流器的电压约束，具体为，以风电场的有功功率为横坐标，无功功率为纵坐标，风电场的功率约束在此坐标系中，表现为一个凸集c0。
18、所述变流器的电流约束包括以下步骤：
19、变流器电流ic不得超过最大电流值ic,max，输送到电网的电力s为
20、
21、其中，ug表示接入点电压；
22、网侧变流器根据以下公式向电网供电：
23、p2+q2＝(ugic)2 (3)
24、其中p为风电场输出的有功功率，q为风电场输出的无功功率。
25、所述变流器的电压约束包括以下步骤：
26、变流器电压uc不得超过最大电压值uc,max，变流器输出的电压uc为：
27、uc＝jxic+ug (4)
28、式中，ic表示变流器电流；ug表示接入点电压；j表示虚数单位；x表示变流器电抗；
29、得到功率轨迹图为：
30、
31、式中，ug表示接入点电压；uc表示变流器电压；ic表示变流器电流；x表示变流器的电抗。
32、一种风电场输出功率约束的线性化系统，包括目标凸集获取模块、凸集包裹模块、切割模块和判定模块；
33、目标凸集获取模块，用于构建风电场功率约束的目标凸集；
34、凸集包裹模块，用于在目标凸集的基础上，根据当前有功功率最大值ph、有功功率最小值pl、无功功率的最大值qh和无功功率ql最小值构建矩形c，矩形c将目标凸集包裹；
35、切割模块，用于计算矩形c中各顶点与目标凸集的豪斯多夫距离，确定其中的最远顶点，基于最远顶点对矩形c作切线处理，获取切割后的五边形c1；
36、判定模块，用于设定误差值，计算五边形c1五个顶点中最大的豪斯多夫距离，将当前最大的豪斯多夫距离与设定的误差值对比，若当前最大的豪斯多夫距离大于设定的误差值，则继续进行切线处理，若当前最大的豪斯多夫距离小于设定的误差值，则停止切割，当前获取的图形则为线性化后的凸集，基于当前凸集，获取线性化后的参数。
37、一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本专利技术任一项所述方法的步骤。
38、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术任一项所述方法的步骤。
39、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
40、本专利技术公开了一种风电场输出功率约束的线性化方法，首先建立了一个目标凸集，在此基础上根据当前的功率值构建一个可以将目标凸集包裹的图形，然后结合豪斯多夫距离进行计算，沿着该凸集合与多边形距离最远的点做切线，直到最远距离小于给定的误差值，在误差值的参考下进行切割，风电场的约束凸集合变为多边形，达到线性化目的，本方法充分考虑了新能源场站参与电力系统频率电压调整时控制器对于非线性约束的处理问题，基于本方法可以降低控制器的计算时间和计算代价，在进行调频调压控制时能够加快控制速度，获得更好的控制效果，提高调频效率。
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1.一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述矩形C的构建过程包括：
3.根据权利要求1所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述豪斯多夫距离的计算过程包括：
4.根据权利要求1所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述基于最远顶点对矩形C作切线处理包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述目标凸集构建过程为：
6.根据权利要求5所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述变流器的电流约束包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述变流器的电压约束包括以下步骤：
8.一种风电场输出功率约束的线性化系统，其特征在于，包括目标凸集获取模块、凸集包裹模块、切割模块和判定模块；
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述矩形c的构建过程包括：
3.根据权利要求1所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述豪斯多夫距离的计算过程包括：
4.根据权利要求1所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述基于最远顶点对矩形c作切线处理包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述目标凸集构建过程为：
6.根据权利要求5所述的一种风电场输出功率约束的线性化方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李华，李立，熊尉辰，李旭东，程子月，王妍心，闫逸辰，张远航，寇鹏，
申请(专利权)人：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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