一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法技术方案

本发明专利技术提供一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法及装置，所述方法包括：获得各种第一工况下所述电力系统的并网阻抗，并获得各种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗；获得所述电力系统的阻抗特性带，并获得所述新能源场站的阻抗特性带；锁定潜在宽频振荡风险的频率范围；遍历所述潜在宽频振荡风险的频率范围，获得每种组合工况下的震荡模式的阻尼比；根据各种组合工况下的震荡模式的阻尼比，评估新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险。所述装置用于执行上述方法。本发明专利技术实施例提供的新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法及装置，能够提高宽频振荡风险评估的效率和准确性。估的效率和准确性。估的效率和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法


[0001]本专利技术涉及新能源发电
，具体涉及一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法及装置。

技术介绍

[0002]新能源场站接入电力系统后可能会发生宽频振荡现象，为了避免新能源场站接入电力系统后发生宽频振荡现象，电网公司要求新能源场站在并网前需要进行宽频振荡风险评估。
[0003]现有技术中，评估新能源场站并网时是否会发生宽频振荡风险的方法包括模态分析法和阻抗分析法。模态分析法需要建立新能源场站并网电力系统的状态矩阵，通过判断状态矩阵特征根是否位于复平面的右半部分来确定系统是否存在宽频振荡风险；若特征根位于复平面右半部分，则认为系统将会发生宽频振荡；若特征根位于复平面左半部分，则认为系统是稳定的。但是，实际中电网公司很难获得新能源机组的运行参数，建立新能源场站并网系统的状态矩阵十分困难。阻抗分析法可以通过阻抗扫频的方式获得新能源场站和电力系统的阻抗特性曲线，再通过奈奎斯特稳定判据判断新能源场站并网系统是否会发生宽频振荡。但是，新能源场站和电力系统的运行方式复杂多变，每种工况下均通过阻抗特性伯德图判断宽频振荡风险十分耗时耗力。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术实施例提供一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法及装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
[0005]一方面，本专利技术提出一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法，包括：
[0006]对电力系统进行阻抗分析，获得各种第一工况下所述电力系统的并网阻抗，并对新能源场站进行阻抗分析，获得各种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗；
[0007]基于所述各种第一工况下所述电力系统的并网阻抗，获得所述电力系统的阻抗特性带，并基于所述各种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗，获得所述新能源场站的阻抗特性带；
[0008]若判断获知所述新能源场站的阻抗特性带和所述电力系统的阻抗特性带的相交区域满足潜在宽频振荡风险规则，则锁定潜在宽频振荡风险的频率范围；
[0009]遍历所述潜在宽频振荡风险的频率范围根据每种第一工况下所述电力系统的并网阻抗和每种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗，获得每种组合工况下的震荡模式的阻尼比；
[0010]根据各种组合工况下的震荡模式的阻尼比，评估新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险。
[0011]另一方面，本专利技术提供一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估装置，
包括：
[0012]阻抗分析单元，用于对电力系统进行阻抗分析，获得各种第一工况下所述电力系统的并网阻抗，并对新能源场站进行阻抗分析，获得各种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗；
[0013]获得单元，用于基于所述各种第一工况下所述电力系统的并网阻抗，获得所述电力系统的阻抗特性带，并基于所述各种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗，获得所述新能源场站的阻抗特性带；
[0014]锁定单元，用于在判断获知所述新能源场站的阻抗特性带和所述电力系统的阻抗特性带的相交区域满足潜在宽频振荡风险规则之后，锁定潜在宽频振荡风险的频率范围；
[0015]遍历单元，用于遍历所述潜在宽频振荡风险的频率范围根据每种第一工况下所述电力系统的并网阻抗和每种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗，获得每种组合工况下的震荡模式的阻尼比；
[0016]评估单元，用于根据各种组合工况下的震荡模式的阻尼比，评估新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险。
[0017]再一方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一实施例所述新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法的步骤。
[0018]又一方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法的步骤。
[0019]本专利技术实施例提供的新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法及装置，对电力系统进行阻抗分析，获得各种第一工况下所述电力系统的并网阻抗，并对新能源场站进行阻抗分析，获得各种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗，基于各种第一工况下所述电力系统的并网阻抗，获得电力系统的阻抗特性带，并基于各种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗，获得新能源场站的阻抗特性带，在判断获知新能源场站的阻抗特性带和电力系统的阻抗特性带的相交区域满足潜在宽频振荡风险规则之后，锁定潜在宽频振荡风险的频率范围，遍历潜在宽频振荡风险的频率范围根据每种第一工况下所述新能源场站的并网阻抗和每种第二工况下所述电力系统的并网阻抗，获得每种组合工况下的震荡模式的阻尼比，根据各种组合工况下的震荡模式的阻尼比，评估新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险，能够提高新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估的效率和准确性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0021]图1是本专利技术一实施例提供的新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法的流程示意图。
[0022]图2是本专利技术另一实施例提供的新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方
法的流程示意图。
[0023]图3是本专利技术一实施例提供的新能源场站经特高压交直流接入电力系统中发电机的频域阻抗结构图。
[0024]图4是本专利技术一实施例提供的新能源场站经特高压交直流接入电力系统中PI输电线路的频域阻抗结构图。
[0025]图5是本专利技术一实施例提供的新能源场站经特高压交直流接入电力系统中串补输电线路的频域阻抗结构图。
[0026]图6是本专利技术一实施例提供的新能源场站经特高压交直流接入电力系统中双绕组变压器的频域阻抗结构图。
[0027]图7是本专利技术一实施例提供的新能源场站经特高压交直流接入电力系统中三绕组变压器的频域阻抗结构图。
[0028]图8是本专利技术又一实施例提供的新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法的流程示意图。
[0029]图9是本专利技术再一实施例提供的新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法的流程示意图。
[0030]图10是本专利技术一实施例提供的新能源场站并网电力系统等效RLC谐振电路的示意图。
[0031]图11是本专利技术一实施例提供的某种组合工况下的系统阻抗的实部和虚部随频率变化的示意图。
[0032]图12是本专利技术一实施例提供的双馈风电场经特高压交直流接入电力系统的结构示意图。
[0033]图13是本专利技术一实施例提供的双馈风电场并网电力系统宽频振荡风险评估方法的流程示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险评估方法，其特征在于，包括：对电力系统进行阻抗分析，获得各种第一工况下所述电力系统的并网阻抗，并对新能源场站进行阻抗分析，获得各种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗；基于所述各种第一工况下所述电力系统的并网阻抗，获得所述电力系统的阻抗特性带，并基于所述各种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗，获得所述新能源场站的阻抗特性带；若判断获知所述新能源场站的阻抗特性带和所述电力系统的阻抗特性带的相交区域满足潜在宽频振荡风险规则，则锁定潜在宽频振荡风险的频率范围；遍历所述潜在宽频振荡风险的频率范围根据每种第一工况下所述电力系统的并网阻抗和每种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗，获得每种组合工况下的震荡模式的阻尼比；根据各种组合工况下的震荡模式的阻尼比，评估新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电力系统进行阻抗分析，获得各种第一工况下所述电力系统的并网阻抗包括：根据所述第一工况下所述电力系统中各个设备的自导纳和互导纳，建立所述电力系的频域节点导纳矩阵；对所述电力系统的频域导纳矩阵进行求逆运算，获得所述电力系统的频域节点阻抗矩阵；根据新能源场站的并网节点，从所述电力系统的频域节点阻抗矩阵中获得所述第一工况下所述电力系统的并网阻抗。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对新能源场站进行阻抗分析，获得各种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗包括：根据所述第二工况下所述新能源场站各台新能源机组的自导纳和输电线路的自导纳和互导纳，建立所述新能源场站的频域节点导纳矩阵；对所述新能源场站的频域节点导纳矩阵进行求逆运算，获得所述新能源场站的频域节点阻抗矩阵；根据所述新能源场站的并网节点，从所述新能源场站的频域节点阻抗矩阵中获得所述第二工况下所述新能源场站的并网阻抗。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若判断获知所述新能源场站的阻抗特性带和所述电力系统的阻抗特性带满足潜在宽频振荡风险规则，则锁定潜在宽频振荡风险的频率范围包括：若判断获知所述新能源场站的阻抗特性带的幅值与所述电力系统的阻抗特性带的幅值存在交点，且存在交点的幅值对应的频率范围内所述新能源场站的阻抗特性带的相角与所述电力系统的阻抗特性带的相角相差的角度大于预设角度，则将大于预设角度对应的频率范围作为潜在宽频振荡风险的频率范围。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述遍历所述潜在宽频振荡风险的频率范围根据每种第一工况下所述电力系统的并网阻抗和每种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗，获得每种组合工况下的震荡模式的阻尼比包括：
根据每种第一工况下所述电力系统的并网阻抗和每种第二工况下所述新能源场站的并网阻抗，获得每种组合工况下的系统阻抗；根据每种组合工况下的系统阻抗确定系统阻抗虚部过零点，并获取过零点前的系统阻抗值、过零点后的系统阻抗值和系统电阻；根据所述过零点前的系统阻抗值、所述过零点后的系统阻抗值、所述过零点后的系统电阻以及预设阻尼比计算公式，计算获得每种组合工况下的震荡模式的阻尼比。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各种组合工况下的震荡模式的阻尼比，评估新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险包括：若判断获知任一组合工况下的震荡模式的阻尼比小于预设值，则输出所述新能源场站并网电力系统存在宽频振荡风险的提示信息。7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据各种组合工况下的震荡模式的阻尼比，评估新能源场站并网电力系统的宽频振荡风险包括：若判断获知每种组合工况下的震荡模式的阻尼比都大于等于预设值，则输出所述新能源场站并网电力系统不存在宽频振荡风险的提示信息。8.一种新能源场站并网电力系统的宽频振荡风...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏田宇，刘辉，吴林林，李蕴红，孙雅旻，王潇，任怡娜，张瑞芳，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网冀北电力有限公司国网冀北电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：