(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111634562.8 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 北京华能新锐控制技 术有限公司 地址 102209 北京市昌平区北七家未来科 技城南区华能人才创新创业基地 实验 楼B座 申请人 华能新疆能源开发有限公司 (72)发明人 麻红波　徐君诏　罗慧　杨晓臣　 王晓宁　张澈　曹智名　 (74)专利代理 机构 北京中知法苑知识产权代理 有限公司 1 1226 专利代理师 景艳伟 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/16(2006.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01) (54)发明名称 风电场有功无功 协同调度方法 (57)摘要 本发明提供一种风电场有功无功协同调度 方法， 属于风力发电技术领域。 其中， 本发明的方 法包括下述具体步骤： 构建风电场经济效益的目 标函数以整合预设优化要素； 确定约束条件； 基 于郊狼优化算法进行寻优， 以获取最优的变桨角 和无功功率。 本发明综合考虑了尾流效应、 风电 机组模型、 风电场损耗和风电机组寿命模型的平 准化生产成本模 型， 为每个风电机组分配合适的 桨距角参考， 这减少了尾流效应并增加了风电场 的总发电量。 本发明所提出的策略还为每个风电 机组分配了一个合适的无功功率参考， 这减少了 风电场的总功率损耗并增 加了风电场的寿 命。 权利要求书3页 说明书13页 附图3页 CN 114629160 A 2022.06.14 CN 114629160 A 1.一种风电场有功无功 协同调度方法， 其特 征在于， 包括下述具体步骤： 构建风电场经济效益的目标函数以整合预设优化要素； 确定约束条件； 基于郊狼优化 算法进行寻优， 以获取最优的变 桨角和无功 功率。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述构建风电场经济效益的目标函数以整 合预设优化要素， 包括： 使用LPC作为目标函数来整合预设优化要素， 所述目标函数表达式如下： 其中， 和 分别是风电机组k的桨距角和无功 功率的参 考值； C0是风电场总投资的折现值， Ny是风电场的寿命， CAPt是风电场在t年的投资成本， r是 折现率， Etol是风电场的年有功 功率输出值。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， C0和Etol通过下述关系式计算得到： 其中， PWT,k(t)是风电机组k在时间t的有功功率， 是风电场在时间t的总功率损失， T是采样点总数。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述预设优化要素包括功率损 失最小化、 寿命最大化和总发电量 最大化。 5.根据权利要求1至4任一项所述的方法， 其特 征在于， 所述确定约束条件， 包括： 在每个时间t， 有以下约束： 其中， Pj和Qj分别为母线j的有功和无功功率， Vj(t)为母线j电压， Vi(t)为母线i电压， Yji(t)为母线与母线之间电缆的导纳矩阵， 和 为母线电压的下限和上限， QPCC(t)为 PCC处的无功功率， 为风电机组k中GSC电流的均方根值， 为GSC的额定电流， βmax权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114629160 A 2为桨距角的上限； 和 是风电机组k的桨距角和无功功率参考值， 是电网给定的风 电场的无功功率参考值， SWT,k是风电机组k的发电容量， PWT,k是风电机组k的有功功率， δi和 δj分别是母线i和j的功率角， θji是母线i和j的相角偏差 。 6.根据权利要求1至4任一项所述的方法， 其特征在于， 所述基于郊狼优化算法进行寻 优， 以获取最优的变 桨角和无功 功率， 包括： 随机初始化郊狼群并随机分组； 组内郊狼成长； 郊狼的生与死； 郊狼被驱离与接纳。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述随机初始化郊狼群并随机分组， 包括： 设置参数郊狼组数Np、 组内郊狼数Nc和最大迭代次数Ngen， 对每只郊狼的初始社会状态 因素进行随机设置如下述关系式， 并计算每头郊狼的社会适应能力， 以及 进行随机 分组， 具 体关系式如下： socj＝lbj+rj*(ubj‑lbj) 其中， lbj和ubj分别表示郊狼第j个状态因子的下界和上界， j＝1,2...,D， rj为[0,1]内 均匀分布的随机数。 8.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述组内郊狼成长， 包括： 确定组内最优狼alpha， 计算组文化趋势以及随机选择两头郊狼， 并由这四种因素影响 郊狼的成长， 组文化趋势的计算如下： cultj＝median(Aj) 其中， A是一个Nc行D列的矩阵， 代表Nc个解向量， Aj表示矩阵A的第j列， median表示取中 位； 其中， 在郊狼的成长过程中， 计算组内最优郊狼alpha与组内一头随机选择郊狼的差异δ1， 组 文化趋势与组内另一头随机郊狼的差异δ2， 且组内郊狼在δ1和δ2的影响下成长， 如下关系 式： δ1＝Lbest‑socr1, δ2＝cult‑socr2 new_socc＝socc+s1* δ1+s2* δ2 其中， r1和r2代表两头不同的随机郊狼标号， Lbest代表组内最优郊狼alpha狼； s1和s2分 别是δ1和 δ2的随机权重， s1和s2为[0,1]内均匀分布的随机数； 组内每头郊狼成长之后， 采用下述关系式对其计算社会适应能力并采用贪婪选择， 通 过保留优质郊狼参与组内其 余郊狼成长， 加快算法收敛速度： 9.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述郊狼的生与死， 包括： 新生郊狼产生的方式如下述关系式： 其中， cr1和cr2是第p组内的两头随机不同的郊 狼， j1和j2是新生郊 狼的两个随机维度，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114629160 A 3