CN113595153B - 一种新能源集群的输出功率优化方法及装置 - Google Patents

一种新能源集群的输出功率优化方法及装置 Download PDF

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CN113595153B CN202111147255.7A CN202111147255A CN113595153B CN 113595153 B CN113595153 B CN 113595153B CN 202111147255 A CN202111147255 A CN 202111147255A CN 113595153 B CN113595153 B CN 113595153B
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Abstract

本发明涉及新能源发电技术领域，具体提供了一种新能源集群的输出功率优化方法及装置，包括：求解预先建立的新能源集群功率优化模型，得到新能源集群中各新能源电站的最优输出功率；控制新能源集群中各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率；其中，所述预先建立的新能源集群功率优化模型中的约束条件包括下述中的至少一种：新能源电站的输出功率约束、新能源电站的等效短路比约束和新能源集群的加权等效短路比约束。本发明提供的技术方案针对新能源集群接入地区，以能量化评估新能源稳定运行的集群等效短路比为边界，求解新能源集群的最优输出功率，为新能源的规划、运行提供指导建议。

Description

一种新能源集群的输出功率优化方法及装置
技术领域
本发明涉及新能源发电技术领域，具体涉及一种新能源集群的输出功率优化方法及装置。
背景技术
新能源发电接入电力系统的比例逐年提升。以风电、光伏发电为代表的新能源发电，均采用电力电子变流器接口方式（包括电化学储能系统），采用电流源控制方式。
当前新能源的出力优化分析多从电网的调峰需求出发，以调节电源能力、负荷波动性、新能源波动性、电网互联互通、需求侧响应等方面出发，建立包含新能源发电的随机生产模型，以一定时间段内的新能源发电量最大为目标，研究新能源的最大消纳能力。
然而对于基于电流源控制方式的变流器接口发电设备，通过锁相环锁定接入点的电压幅值和相角，因此其控制系统设计的一个先决条件是：注入电网的电流不会引起并网点电压幅值和相角太大的变化，即接入点的电网强度可承受电力电子设备接入对电网的扰动。若风电/光伏变流器接入弱电网，其输出的电流会直接引起接入点电压变化，导致变流器的控制系统参考系变动，甚至引起设备与系统之间振荡。
从生产模拟角度研究新能源出力优化具有典型性，但仍然需要考虑新能源接入电网的稳定运行需求。实际测试表明，新能源发电设备有弱电网运行能力，但存在运行极限情况，因此优化求解新能源的消纳能力时，有必要计及新能源的运行状态。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提出了一种新能源集群的输出功率优化方法及装置。
第一方面，提供一种新能源集群的输出功率优化方法，所述新能源集群的输出功率优化方法包括：
求解预先建立的新能源集群功率优化模型，得到新能源集群中各新能源电站的最优输出功率；
控制新能源集群中各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率。
优选的，所述预先建立的新能源集群功率优化模型的目标函数的计算式如下：
Figure 589881DEST_PATH_IMAGE001
上式中，P Rei为新能源集群中第i个新能源电站的输出功率，N为新能源集群中新能源电站总数。
优选的，所述预先建立的新能源集群功率优化模型包括下述中的至少一种为所述预先建立的新能源集群功率优化模型配置的约束条件：新能源电站的输出功率约束、新能源电站的等效短路比约束和新能源集群的加权等效短路比约束；
其中，所述新能源电站的输出功率约束的计算式如下：
P Rei≤P nRei
上式中，P nRei为新能源集群中第i个新能源电站的额定功率，P Rei为新能源集群中第i个新能源电站的输出功率。
优选的，所述新能源电站的等效短路比约束的计算式如下：
ESCR i ≤ESCRlim_i
上式中，ESCR i 为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，ESCRlim_i为新能源集群中第i个新能源电站的极限短路比阈值。
优选的，所述新能源集群的加权等效短路比约束的计算式如下：
WESCR≤WESCRlim
上式中，WESCR为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比，WESCRlim为新能源集群的极限加权短路比阈值。
进一步的，所述控制新能源集群中第i个新能源电站的输出功率为其最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比ESCR i 的计算式如下：
Figure 699789DEST_PATH_IMAGE002
上式中，N为新能源集群中新能源电站总数，P j为控制新能源集群各新能源电站的 输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的有功功率，Q j为控制新能源集群各新 能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的无功功率，q为虚数单位，
Figure 449962DEST_PATH_IMAGE003
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站 与第j个新能源电站的复数交互影响因子，S ki为控制新能源集群各新能源电站的输出功率 为所述最优输出功率后第i个新能源电站的并网点短路容量，
Figure 379741DEST_PATH_IMAGE004
为控制新能源集群各新能 源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的电压向量，
Figure 590404DEST_PATH_IMAGE005
为控制新能源 集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的电压向量。
进一步的，所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后 第i个新能源电站与第j个新能源电站的复数交互影响因子
Figure 164605DEST_PATH_IMAGE006
的计算式如下：
Figure 301057DEST_PATH_IMAGE007
上式中，
Figure 485176DEST_PATH_IMAGE008
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的自阻抗，
Figure 14378DEST_PATH_IMAGE009
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出 功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的互阻抗。
进一步的，所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比WESCR的计算式如下：
Figure 426773DEST_PATH_IMAGE010
上式中，ESCR i 为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，N为新能源集群中新能源电站总数，S i 为第i个新能源电站的装机容量。
第二方面，提供一种新能源集群的输出功率优化装置，所述新能源集群的输出功率优化装置包括：
计算模块，用于求解预先建立的新能源集群功率优化模型，得到新能源集群中各新能源电站的最优输出功率；
控制模块，用于控制新能源集群中各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率；
其中，所述预先建立的新能源集群功率优化模型中的约束条件包括下述中的至少一种：新能源电站的输出功率约束、新能源电站的等效短路比约束和新能源集群的加权等效短路比约束。
优选的，所述预先建立的新能源集群功率优化模型的目标函数的计算式如下：
Figure 438854DEST_PATH_IMAGE011
上式中，P Rei为新能源集群中第i个新能源电站的输出功率，N为新能源集群中新能源电站总数。
优选的，所述预先建立的新能源集群功率优化模型包括下述中的至少一种为所述预先建立的新能源集群功率优化模型配置的约束条件：新能源电站的输出功率约束、新能源电站的等效短路比约束和新能源集群的加权等效短路比约束；
其中，所述新能源电站的输出功率约束的计算式如下：
P Rei≤P nRei
上式中，P nRei为新能源集群中第i个新能源电站的额定功率，P Rei为新能源集群中第i个新能源电站的输出功率。
优选的，所述新能源电站的等效短路比约束的计算式如下：
ESCR i ≤ESCRlim_i
上式中，ESCR i 为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，ESCRlim_i为新能源集群中第i个新能源电站的极限短路比阈值。
优选的，所述新能源集群的加权等效短路比约束的计算式如下：
WESCR≤WESCRlim
上式中，WESCR为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比，WESCRlim为新能源集群的极限加权短路比阈值。
进一步的，所述控制新能源集群中第i个新能源电站的输出功率为其最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比ESCR i 的计算式如下：
Figure 421853DEST_PATH_IMAGE012
上式中，N为新能源集群中新能源电站总数，P j为控制新能源集群各新能源电站的 输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的有功功率，Q j为控制新能源集群各新 能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的无功功率，q为虚数单位，
Figure 551483DEST_PATH_IMAGE003
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站 与第j个新能源电站的复数交互影响因子，S ki为控制新能源集群各新能源电站的输出功率 为所述最优输出功率后第i个新能源电站的并网点短路容量，
Figure 21648DEST_PATH_IMAGE004
为控制新能源集群各新能 源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的电压向量，
Figure 526667DEST_PATH_IMAGE005
为控制新能源 集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的电压向量。
进一步的，所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后 第i个新能源电站与第j个新能源电站的复数交互影响因子
Figure 652754DEST_PATH_IMAGE013
的计算式如下：
Figure 415436DEST_PATH_IMAGE014
上式中，
Figure 366206DEST_PATH_IMAGE015
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的自阻抗，
Figure 218624DEST_PATH_IMAGE016
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出 功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的互阻抗。
进一步的，所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比WESCR的计算式如下：
Figure 599052DEST_PATH_IMAGE010
上式中，ESCR i 为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，N为新能源集群中新能源电站总数，S i 为第i个新能源电站的装机容量。
第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行所述的新能源集群的输出功率优化方法。
第四方面，提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述的新能源集群的输出功率优化方法。
本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
本发明提供了一种新能源集群的输出功率优化方法及装置，包括：求解预先建立的新能源集群功率优化模型，得到新能源集群中各新能源电站的最优输出功率；控制新能源集群中各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率；其中，所述预先建立的新能源集群功率优化模型中的约束条件包括下述中的至少一种：新能源电站的输出功率约束、新能源电站的等效短路比约束和新能源集群的加权等效短路比约束。本发明提供的技术方案针对新能源集群接入地区，以能量化评估新能源稳定运行的新能源电站的等效短路比约束和新能源集群的加权等效短路比约束为边界，求解新能源集群的最优输出功率，为新能源的规划、运行提供指导建议。
附图说明
图1是本发明实施例的新能源集群的输出功率优化方法的主要步骤流程示意图；
图2是本发明实施例新能源集群接入区域电网接线图；
图3是本发明实施例的新能源集群的输出功率优化装置的主要结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅附图1，图1是本发明的一个实施例的新能源集群的输出功率优化方法的主要步骤流程示意图。如图1所示，本发明实施例中的新能源集群的输出功率优化方法主要包括以下步骤：
步骤S101：求解预先建立的新能源集群功率优化模型，得到新能源集群中各新能源电站的最优输出功率；
步骤S102：控制新能源集群中各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率；
本实施例中，所述预先建立的新能源集群功率优化模型中的约束条件包括下述中的至少一种：新能源电站的输出功率约束、新能源电站的等效短路比约束和新能源集群的加权等效短路比约束。
在一个实施方式中，所述预先建立的新能源集群功率优化模型的目标函数的计算式如下：
Figure 929539DEST_PATH_IMAGE017
上式中，P Rei为新能源集群中第i个新能源电站的输出功率，N为新能源集群中新能源电站总数。
在一个实施方式中，所述新能源电站的输出功率约束的计算式如下：
P Rei≤P nRei
上式中，P nRei为新能源集群中第i个新能源电站的额定功率。
在一个实施方式中，所述新能源电站的等效短路比约束的计算式如下：
ESCR i ≤ESCRlim_i
上式中，ESCR i 为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，ESCRlim_i为新能源集群中第i个新能源电站的极限短路比阈值，推荐1.2~1.8。
在一个实施方式中，所述新能源集群的加权等效短路比约束的计算式如下：
WESCR≤WESCRlim
上式中，WESCR为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比，WESCRlim为新能源集群的极限加权短路比阈值，推荐1.5~1.8。
进一步的，本发明提供的实施例中，需要基于初始潮流计算新能源集群的阻抗矩阵和初始等效短路比，在一个实施方式中，针对如图2所示的区域电网；
首先，设定初始潮流，包括电网开机方式、负荷方式、直流方式、新能源出力方式。
其次，选择所需分析的新能源电站集群，集群内所有双馈/直驱型风力发电机组、光伏逆变器、储能变流器以及静止无功发生器(SVG)均视为电流源型电源（以下简称电源），并计算各个电源接入点短路容量Ski。
进一步的，按下式计算所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优 输出功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的复数交互影响因子
Figure 807585DEST_PATH_IMAGE013
：
Figure 362063DEST_PATH_IMAGE014
上式中，
Figure 760945DEST_PATH_IMAGE018
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的自阻抗，
Figure 160703DEST_PATH_IMAGE019
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出 功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的互阻抗。
最终，按下式计算所述控制新能源集群中第i个新能源电站的输出功率为其最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比ESCR i ：
Figure 695852DEST_PATH_IMAGE002
上式中，N为新能源集群中新能源电站总数，P j为控制新能源集群各新能源电站的 输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的有功功率，Q j为控制新能源集群各新 能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的无功功率，q为虚数单位，
Figure 155652DEST_PATH_IMAGE003
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站 与第j个新能源电站的复数交互影响因子，S ki为控制新能源集群各新能源电站的输出功率 为所述最优输出功率后第i个新能源电站的并网点短路容量，
Figure 572989DEST_PATH_IMAGE004
为控制新能源集群各新能 源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的电压向量，
Figure 792749DEST_PATH_IMAGE005
为控制新能源 集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的电压向量。
部分新能源电站的等效短路比如表1所示；
表1
Figure 743256DEST_PATH_IMAGE020
进一步的，按下式计算所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比WESCR：
Figure 400721DEST_PATH_IMAGE021
上式中，ESCR i 为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，N为新能源集群中新能源电站总数，S i 为第i个新能源电站的装机容量。
在一个实施方式中，可以采用成熟优化算法求解预先建立的新能源集群功率优化模型，得到新能源集群中各新能源电站的最优输出功率，例如，遗传算法或粒子群算法，在如图2所示的区域电网中，部分新能源电站的最优输出功率结果如表2所示：
表2
Figure 475994DEST_PATH_IMAGE022
基于同一发明构思，本发明还提供了一种新能源集群的输出功率优化装置，如图3所示，所述新能源集群的输出功率优化装置包括：
计算模块，用于求解预先建立的新能源集群功率优化模型，得到新能源集群中各新能源电站的最优输出功率；
控制模块，用于控制新能源集群中各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率；
其中，所述预先建立的新能源集群功率优化模型中的约束条件包括下述中的至少一种：新能源电站的输出功率约束、新能源电站的等效短路比约束和新能源集群的加权等效短路比约束。
优选的，所述预先建立的新能源集群功率优化模型的目标函数的计算式如下：
Figure 296182DEST_PATH_IMAGE023
上式中，P Rei为新能源集群中第i个新能源电站的输出功率，N为新能源集群中新能源电站总数。
优选的，所述新能源电站的输出功率约束的计算式如下：
P Rei≤P nRei
上式中，P nRei为新能源集群中第i个新能源电站的额定功率。
优选的，所述新能源电站的等效短路比约束的计算式如下：
ESCR i ≤ESCRlim_i
上式中，ESCR i 为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，ESCRlim_i为新能源集群中第i个新能源电站的极限短路比阈值。
优选的，所述新能源集群的加权等效短路比约束的计算式如下：
WESCR≤WESCRlim
上式中，WESCR为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比，WESCRlim为新能源集群的极限加权短路比阈值。
进一步的，所述控制新能源集群中第i个新能源电站的输出功率为其最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比ESCR i 的计算式如下：
Figure 805923DEST_PATH_IMAGE024
上式中，N为新能源集群中新能源电站总数，P j为控制新能源集群各新能源电站的 输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的有功功率，Q j为控制新能源集群各新 能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的无功功率，q为虚数单位，
Figure 686154DEST_PATH_IMAGE025
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站 与第j个新能源电站的复数交互影响因子，S ki为控制新能源集群各新能源电站的输出功率 为所述最优输出功率后第i个新能源电站的并网点短路容量，
Figure 107777DEST_PATH_IMAGE026
为控制新能源集群各新能 源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的电压向量，
Figure 200498DEST_PATH_IMAGE027
为控制新能源 集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的电压向量。
进一步的，所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后 第i个新能源电站与第j个新能源电站的复数交互影响因子
Figure 564746DEST_PATH_IMAGE028
的计算式如下：
Figure 802829DEST_PATH_IMAGE029
上式中，
Figure 665743DEST_PATH_IMAGE030
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的自阻抗，
Figure 47308DEST_PATH_IMAGE031
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出 功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的互阻抗。
进一步的，所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比WESCR的计算式如下：
Figure 561335DEST_PATH_IMAGE032
上式中，ESCR i 为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，N为新能源集群中新能源电站总数，S i 为第i个新能源电站的装机容量。
进一步的，本发明提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行所述的新能源集群的输出功率优化方法。
进一步的，本发明提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述的新能源集群的输出功率优化方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种新能源集群的输出功率优化方法，其特征在于，所述方法包括：
求解预先建立的新能源集群功率优化模型，得到新能源集群中各新能源电站的最优输出功率；
控制新能源集群中各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率；
所述预先建立的新能源集群功率优化模型的目标函数的计算式如下：
Figure FDA0003383106910000011
上式中，PRei为新能源集群中第i个新能源电站的输出功率，N为新能源集群中新能源电站总数；
所述预先建立的新能源集群功率优化模型包括下述中的至少一种为所述预先建立的新能源集群功率优化模型配置的约束条件：新能源电站的输出功率约束、新能源电站的等效短路比约束和新能源集群的加权等效短路比约束；
其中，所述新能源电站的输出功率约束的计算式如下：
PRei≤PnRei
上式中，PnRei为新能源集群中第i个新能源电站的额定功率，PRei为新能源集群中第i个新能源电站的输出功率；
所述新能源电站的等效短路比约束的计算式如下：
ESCRi≤ESCRlim_i
上式中，ESCRi为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，ESCRlim_i为新能源集群中第i个新能源电站的极限短路比阈值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新能源集群的加权等效短路比约束的计算式如下：
WESCR≤WESCRlim
上式中，WESCR为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比，WESCRlim为新能源集群的极限加权短路比阈值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制新能源集群中第i个新能源电站的输出功率为其最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比ESCRi的计算式如下：
Figure FDA0003383106910000021
上式中，N为新能源集群中新能源电站总数，Pj为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的有功功率，Qj为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的无功功率，q为虚数单位，
Figure FDA0003383106910000022
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的复数交互影响因子，Ski为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的并网点短路容量，
Figure FDA0003383106910000023
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的电压向量，
Figure FDA0003383106910000024
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的电压向量。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的复数交互影响因子
Figure FDA0003383106910000025
的计算式如下：
Figure FDA0003383106910000026
上式中，
Figure FDA0003383106910000027
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的自阻抗，
Figure FDA0003383106910000028
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的互阻抗。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比WESCR的计算式如下：
Figure FDA0003383106910000031
上式中，ESCRi为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，N为新能源集群中新能源电站总数，Si为第i个新能源电站的装机容量。
6.一种新能源集群的输出功率优化装置，其特征在于，所述装置包括：
计算模块，用于求解预先建立的新能源集群功率优化模型，得到新能源集群中各新能源电站的最优输出功率；
控制模块，用于控制新能源集群中各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率；
所述预先建立的新能源集群功率优化模型的目标函数的计算式如下：
Figure FDA0003383106910000032
上式中，PRei为新能源集群中第i个新能源电站的输出功率，N为新能源集群中新能源电站总数；
所述预先建立的新能源集群功率优化模型包括下述中的至少一种为所述预先建立的新能源集群功率优化模型配置的约束条件：新能源电站的输出功率约束、新能源电站的等效短路比约束和新能源集群的加权等效短路比约束；
其中，所述新能源电站的输出功率约束的计算式如下：
PRei≤PnRei
上式中，PnRei为新能源集群中第i个新能源电站的额定功率，PRei为新能源集群中第i个新能源电站的输出功率；
所述新能源电站的等效短路比约束的计算式如下：
ESCRi≤ESCRlim_i
上式中，ESCRi为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，ESCRlim_i为新能源集群中第i个新能源电站的极限短路比阈值。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述新能源集群的加权等效短路比约束的计算式如下：
WESCR≤WESCRlim
上式中，WESCR为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比，WESCRlim为新能源集群的极限加权短路比阈值。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制新能源集群中第i个新能源电站的输出功率为其最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比ESCRi的计算式如下：
Figure FDA0003383106910000041
上式中，N为新能源集群中新能源电站总数，Pj为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的有功功率，Qj为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的无功功率，q为虚数单位，
Figure FDA0003383106910000042
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的复数交互影响因子，Ski为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的并网点短路容量，
Figure FDA0003383106910000043
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第j个新能源电站的电压向量，
Figure FDA0003383106910000044
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的电压向量。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的复数交互影响因子
Figure FDA0003383106910000045
的计算式如下：
Figure FDA0003383106910000046
上式中，
Figure FDA0003383106910000047
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的自阻抗，
Figure FDA0003383106910000048
为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站与第j个新能源电站的互阻抗。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后新能源集群的加权等效短路比WESCR的计算式如下：
Figure FDA0003383106910000051
上式中，ESCRi为控制新能源集群各新能源电站的输出功率为所述最优输出功率后第i个新能源电站的等效短路比，N为新能源集群中新能源电站总数，Si为第i个新能源电站的装机容量。
11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任意一项所述的新能源集群的输出功率优化方法。
12.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至5中任意一项所述的新能源集群的输出功率优化方法。
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