基于改进BP神经网络的风电场无功补偿优化

张兴强　王世荣　李小飞

摘 要：根据传统的电力系统潮流计算理论，结合牛顿-拉夫逊法，研究了风电场的电力系统潮流计算法。由某个风电场有功功率数据得出了维持该风电场电力系统稳定性所需的无功量。因为含风电场潮流计算过程复杂、计算量大，所以，提出了一种改进BP神经网络的算法。这种算法可以快速、有效地计算风电场所需的无功补偿容量。

关键词：风电场；潮流计算；无功补偿容量；BP神经网络

中图分类号：TM614；TM761.+2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.012

随着石油、煤炭、天然气等传统能源的减少和环境的恶化，人类面临着能源枯竭的大危机，所以，新能源的开发越来越重要。虽然风能具有安全、清洁和环保的特点，但是，它也具有不稳定性和随机性，而风力发电机组的有功出力则具有很强的间歇性、波动性和随机性。大规模的风力发电机组并网后，会导致电网电压功率因数发生变化，降低电网母线端的电压，进而影响电力系统的安全、稳定运行。因此，研究风电场接入无功补偿容量是至关重要的。

1 含风电场潮流计算确定无功补偿容量

1.1 风力发电机组的参数模型

1.2 含风电场的电力系统潮流计算

在电力系统的稳态运行中，最重要、最基本的算法就是潮流计算。一般的潮流计算运用的是牛顿-拉夫逊法，它是根据系统中各个节点的电压、电流和功率等参数来判断系统的运行状态。在潮流计算中，一般将系统分为PV节点、PQ

节点和平衡节点。由于风力发电机组的运行具有特殊性，所以，在计算风电场潮流的过程中，不能按照一般的节点方式处理。……