一种用于评估风电场汇集系统振荡风险的方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种用于评估风电场汇集系统振荡风险的方法及装置，在该方法中，首先获取风电场汇集系统的规划方案，然后针对次/超同步频段，获取风电场汇集系统规划方案的所有谐振模式，以及获取所有谐振模式中的衰减因子，根据所述衰减因子的大小，判断每一种电网规划方案以及每一种风电场并网规划方案是否存在振荡风险，并且评估每一种电网规划方案以及所述每一种风电场并网规划方案的稳定性。本申请公开的方法中针对每一种电网规划方案以及风电场并网规划方案进行分析，不仅能够判断每种方案是否存在振荡风险，还能评估每种方案的稳定性，为实际风电场并网操作选取稳定性较好的规划方案，具备较强的工程实用性。

A method and device for evaluating the risk of wind farm convergence system oscillation

【技术实现步骤摘要】
一种用于评估风电场汇集系统振荡风险的方法及装置
本申请涉及风电场并网
，尤其涉及一种用于评估风电场汇集系统振荡风险的方法及装置。
技术介绍
目前，风力发电在我国正处于快速发展的状态，大型风力发电机直接并入电网运行，能够向电网输送强大的电力。将风电场并入电网形成的风电场汇集系统存在振荡风险，我国西北部地区的风电场汇集系统曾发生多起因发生次/超同步振荡而导致的振荡事故，这些振荡事故造成电力系统存在巨大不稳定风险，因此，为保障电力系统的安全稳定运行，在风电场汇集系统投入运营之前，需要对风电场并网的规划方案进行次/超同步振荡风险评估。风电场并网时，关于电网线路的改接和风电场接入节点存在多种规划方案，不同规划方案发生振荡风险的可能性不同，也就是说不同的规划方案下形成的风电场汇集系统稳定性不同。目前，针对风电场汇集系统的振荡风险评估方式，大多集中于分析风电场汇集系统的次/超同振荡机理。具体的，通过研究风电场汇集系统的次/超同步振荡机理，使用频率扫描法判断风电场汇集系统是否存在振荡风险。针对不同规划方案下的风电场汇集系统，利用频率扫描法只能判断出其是否存在振荡风险，而不能评估各自的稳定性。实际应用中，若存在多种规划方案没有振荡风险，最好采取稳定性最强的规划方案进行风电场并网操作，然而由于频率扫描法无法评估规划方案的稳定性，因而无法为实际风电场并网操作选取稳定性较好的规划方案。
技术实现思路
为了解决频率扫描法无法评估规划方案的稳定性，因而无法为实际风电场并网操作选取稳定性较好的规划方案的问题，本申请通过以下实施例公开了一种用于评估风电场汇集系统振荡风险的方法及装置。本申请第一方面公开了一种用于评估风电场汇集系统振荡风险的方法，包括：获取风电场汇集系统的规划方案，所述风电场汇集系统的规划方案包括多种电网规划方案以及多种风电场并网规划方案，所述电网规划方案包括电网的网架规划以及电网中电力设备的参数，所述风电场并网规划方案包括风电场的并网点位置规划以及风电场中设备参数；针对次/超同步频段，获取风电场汇集系统规划方案的所有谐振模式，所述谐振模式包括每一种电网规划方案的谐振模式以及每一种风电网并网规划方案的谐振模式；获取所有谐振模式中的衰减因子；根据所述衰减因子的大小，判断每一种电网规划方案以及每一种风电场并网规划方案是否存在振荡风险，并且评估所述每一种电网规划方案以及所述每一种风电场并网规划方案的稳定性。可选的，所述针对次/超同步频段，获取风电场汇集系统规划方案的所有谐振模式，包括：针对次/超同步频段，获取每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路，以及，针对次/超同步频段，获取每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路；根据所述每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路，构建每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵，以及，根据所述每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路，构建每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵；获取s域节点导纳矩阵的行列式零根，所述行列式零根包括所述每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵行列式零根以及所述每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵行列式零根；根据所述s域节点导纳矩阵的行列式零根，获取每一种电网规划方案的所有谐振模式以及每一种风电网并网规划方案的所有谐振模式。可选的，所述获取所有谐振模式中的衰减因子包括：获取所述s域节点导纳矩阵的行列式零根的实部相反数；根据所述s域节点导纳矩阵的行列式零根的实部相反数，获取每一种电网规划方案中的所有谐振模式的衰减因子以及每一种风电网并网规划方案中的所有谐振模式的衰减因子。可选的，所述根据所述衰减因子的大小，判断每一种电网规划方案以及每一种风电场并网规划方案是否存在振荡风险，并且评估所述每一种电网规划方案以及所述每一种风电场并网规划方案的稳定性，包括：获取目标电网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子以及目标风电场并网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子，其中，所述目标电网规划方案为任一种电网规划方案，所述目标风电场并网规划方案为任一种风电场并网规划方案；判断所述目标电网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子是否小于0，若是，则判定所述目标电网规划方案存在振荡风险；判断所述目标风电场并网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子是否小于0，若是，则判定所述目标风电场并网规划方案存在振荡风险；根据所述目标电网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子大小，评估所述目标电网规划方案的稳定性；根据所述目标风电场并网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子大小，评估所述目标风电场并网规划方案的稳定性。可选的，所述次/超同步频段的范围为10Hz-100Hz。本申请第二方面公开了一种用于评估风电场汇集系统振荡风险的装置，该装置应用于本申请第一方面公开的一种用于评估风电场汇集系统振荡风险的方法，该装置包括：规划方案获取模块，用于获取风电场汇集系统的规划方案，所述风电场汇集系统的规划方案包括多种电网规划方案以及多种风电场并网规划方案，所述电网规划方案包括电网的网架规划以及电网中电力设备的参数，所述风电场并网规划方案包括风电场的并网点位置规划以及风电场中设备参数；谐振模式获取模块，用于针对次/超同步频段，获取风电场汇集系统规划方案的所有谐振模式，所述谐振模式包括每一种电网规划方案的谐振模式以及每一种风电网并网规划方案的谐振模式；衰减因子计算模块，用于获取所有谐振模式中的衰减因子；风险评估模块，用于根据所述衰减因子的大小，判断每一种电网规划方案以及每一种风电场并网规划方案是否存在振荡风险，并且评估所述每一种电网规划方案以及所述每一种风电场并网规划方案的稳定性。可选的，所述谐振模式获取模块包括：s域等效电路建立单元，用于针对次/超同步频段，获取每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路，以及，针对次/超同步频段，获取每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路；s域节点导纳矩阵构建单元，用于根据所述每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路，构建每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵，以及，根据所述每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路，构建每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵；零根计算单元，用于获取s域节点导纳矩阵的行列式零根，所述行列式零根包括所述每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵行列式零根以及所述每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵行列式零根；谐振模式获取单元，用于根据所述s域节点导纳矩阵的行列式零根，获取每一种电网规划方案的所有谐振模式以及每一种风电网并网规划方案的所有谐振模式。可选的，所述衰减因子计算模块包括：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评估风电场汇集系统振荡风险的方法，其特征在于，包括：/n获取风电场汇集系统的规划方案，所述风电场汇集系统的规划方案包括多种电网规划方案以及多种风电场并网规划方案，所述电网规划方案包括电网的网架规划以及电网中电力设备的参数，所述风电场并网规划方案包括风电场的并网点位置规划以及风电场中设备参数；/n针对次/超同步频段，获取风电场汇集系统规划方案的所有谐振模式，所述谐振模式包括每一种电网规划方案的谐振模式以及每一种风电网并网规划方案的谐振模式；/n获取所有谐振模式中的衰减因子；/n根据所述衰减因子的大小，判断每一种电网规划方案以及每一种风电场并网规划方案是否存在振荡风险，并且评估所述每一种电网规划方案以及所述每一种风电场并网规划方案的稳定性。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于评估风电场汇集系统振荡风险的方法，其特征在于，包括：
获取风电场汇集系统的规划方案，所述风电场汇集系统的规划方案包括多种电网规划方案以及多种风电场并网规划方案，所述电网规划方案包括电网的网架规划以及电网中电力设备的参数，所述风电场并网规划方案包括风电场的并网点位置规划以及风电场中设备参数；
针对次/超同步频段，获取风电场汇集系统规划方案的所有谐振模式，所述谐振模式包括每一种电网规划方案的谐振模式以及每一种风电网并网规划方案的谐振模式；
获取所有谐振模式中的衰减因子；
根据所述衰减因子的大小，判断每一种电网规划方案以及每一种风电场并网规划方案是否存在振荡风险，并且评估所述每一种电网规划方案以及所述每一种风电场并网规划方案的稳定性。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对次/超同步频段，获取风电场汇集系统规划方案的所有谐振模式，包括：
针对次/超同步频段，获取每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路，以及，针对次/超同步频段，获取每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路；
根据所述每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路，构建每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵，以及，根据所述每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域等效电路，构建每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵；
获取s域节点导纳矩阵的行列式零根，所述行列式零根包括所述每一种电网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵行列式零根以及所述每一种风电场并网规划方案下的风电场汇集系统的s域节点导纳矩阵行列式零根；
根据所述s域节点导纳矩阵的行列式零根，获取每一种电网规划方案的所有谐振模式以及每一种风电网并网规划方案的所有谐振模式。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所有谐振模式中的衰减因子包括：
获取所述s域节点导纳矩阵的行列式零根的实部相反数；
根据所述s域节点导纳矩阵的行列式零根的实部相反数，获取每一种电网规划方案中的所有谐振模式的衰减因子以及每一种风电网并网规划方案中的所有谐振模式的衰减因子。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述衰减因子的大小，判断每一种电网规划方案以及每一种风电场并网规划方案是否存在振荡风险，并且评估所述每一种电网规划方案以及所述每一种风电场并网规划方案的稳定性，包括：
获取目标电网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子以及目标风电场并网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子，其中，所述目标电网规划方案为任一种电网规划方案，所述目标风电场并网规划方案为任一种风电场并网规划方案；
判断所述目标电网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子是否小于0，若是，则判定所述目标电网规划方案存在振荡风险；判断所述目标风电场并网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子是否小于0，若是，则判定所述目标风电场并网规划方案存在振荡风险；
根据所述目标电网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子大小，评估所述目标电网规划方案的稳定性；根据所述目标风电场并网规划方案中的所有谐振模式的最小衰减因子大小，评估所述目标风电场并网规划方案的稳定性。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述次/超同步频段的范围为10Hz-100Hz。


6.一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵岳恒，胡凯，周俊东，陈宇，钱纹，王志敏，王凌谊，张秀钊，刘民伟，赵爽，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南;53