新能源机组接入双高电力系统的适应性测试方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源机组接入双高电力系统的适应性测试方法及系统，包括：构建系统强度满足测试需求的双高电力系统测试电网算例；搭建所述双高电力系统测试电网算例的全电磁暂态仿真模型；基于所述全电磁暂态仿真模型，根据新能源多场站短路比将待测新能源机组接入双高电力系统，对在不同新能源多场站短路比接入情况下新能源机组接入双高电力系统的适应性进行测试，以确定允许所述待测新能源机组接入的新能源多场站短路比，完成对待测新能源机组接入双高电力系统后的适应性的研究。源机组接入双高电力系统后的适应性的研究。源机组接入双高电力系统后的适应性的研究。

【技术实现步骤摘要】
新能源机组接入双高电力系统的适应性测试方法及系统


[0001]本专利技术涉及大电网仿真
，并且更具体地，涉及一种新能源机组接入双高电力系统的适应性测试方法及系统。

技术介绍

[0002]近些年来，超/特高压直流输电技术以及柔性直流输电技术迅猛发展，光伏、风机等新能源机组的装置容量飞速增长，这也导致了新型电力电子设备在电网中的比例快速攀升，我国电力系统正形成高比例可再生能源和高比例电力电子设备即双高电力系统的发展趋势。在此背景下，由于新能源机组与传统机组相比有本质的区别，光伏、风机等新能源机组在不同系统强度下的响应特性以及各种交直流扰动故障下的恢复能力将直接影响到整个系统的稳定运行。
[0003]因此，有必要研究新能源机组在双高电力系统，尤其是系统强度较弱的电力系统中的运行特性，使其满足入网条件，以保证入网后整个系统的稳定运行。新能源单台机组在入网前，通常会接入不含其它新能源机组的简单等值电网进行测试，然而，随着新能源发电在系统中的占比不断增加，单机测试结果通常不能全面反映其接入实际电网的运行特性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种新能源机组接入双高电力系统的适应性测试方法及系统，以解决如何对新能源机组接入双高电力系统的适应性进行测试的问题。
[0005]为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种新能源机组接入双高电力系统的适应性测试方法，所述方法包括：
[0006]构建系统强度满足测试需求的双高电力系统测试电网算例；
[0007]搭建所述双高电力系统测试电网算例的全电磁暂态仿真模型；
[0008]基于所述全电磁暂态仿真模型，根据新能源多场站短路比将待测新能源机组接入双高电力系统，对在不同新能源多场站短路比接入情况下新能源机组接入双高电力系统的适应性进行测试，以确定允许所述待测新能源机组接入的新能源多场站短路比。
[0009]优选地，其中所述双高电力系统测试电网算例，包括：高比例新能源场站和直流输电系统；其中，各新能源机组入网点的新能源多场站短路比均不同。
[0010]优选地，其中所述搭建所述双高电力系统测试电网算例的全电磁暂态仿真模型，包括：
[0011]基于全数字实时仿真器HYPERSIM电力系统数模混合实时仿真平台搭建所述双高电力系统测试电网算例的全电磁暂态仿真模型；
[0012]其中，所述全电磁暂态仿真模型，包括：传统发电机组子模型、新能源机组子模型、特高压直流输电系统子模型和负荷子模型；
[0013]所述传统发电机组子模型包括水轮机组和汽轮机组，均采用与实际特性一致的调速控制器和励磁控制器；
[0014]所述新能源机组子模型包括光伏发电机和风力发电机；光伏发电机采用经典光伏结构化模型，风力发电机采用经典双馈风机模型和经典直驱风机模型；
[0015]所述特高压直流输电系统子模型按照实际工程主回路结构及参数建立，包括换流变压器、换流阀、交流滤波器、直流滤波器、直流线路、接地极线路、阻波器、开关和避雷器；
[0016]所述负荷子模型包括静态负荷和动态负荷，静态负荷包括恒阻抗负荷、恒电流负荷和恒功率负荷，动态负荷采用感应电动机设置。
[0017]优选地，其中所述基于所述全电磁暂态仿真模型，根据新能源多场站短路比将待测新能源机组接入双高电力系统，对在不同新能源多场站短路比接入情况下新能源机组接入双高电力系统的适应性进行测试，以确定允许所述待测新能源机组接入的新能源多场站短路比，包括：
[0018]步骤1，建立所述待测新能源机组的待测新能源机组模型，将所述待测新能源机组模型进行倍乘等值，使装机容量和有功无功出力与双高电力系统的接入点相匹配；
[0019]步骤2，基于所述全电磁暂态仿真模型，将所述待测新能源机组模型接入新能源多场站短路比序列中新能源多场站短路比最小的入网点，并经过升压变压器和等值汇集线后接入电网，若在所述待测新能源机组接入电网后，电网能够稳定运行且满足预设的稳态工况建立条件，则确定当前接入的新能源多场站短路比满足稳态工况建立需求；
[0020]步骤3，当确定当前接入的新能源多场站短路比满足稳态工况建立需求时，在当前接入的新能源多场站短路比的入网点进行预设的典型故障穿越能力的测试，若所述待测试新能源机组在所述预设的典型故障后能够恢复正常运行，则确定所述待测新能源机组在当前接入的新能源多场站短路比的入网点能够使系统满足故障穿越特性需求，并确定当前接入的新能源多场站短路比为允许所述待测新能源机组接入的新能源多场站短路比。
[0021]优选地，其中所述方法还包括：
[0022]当确定当前接入的新能源多场站短路比不满足稳态工况建立需求，或确定所述待测新能源机组在当前接入的新能源多场站短路比的入网点不能够使系统满足故障穿越特性需求时，将所述待测新能源机组接入根据所述新能源多场站短路比序列选取的下一个更高的新能源多场站短路比的入网点，并返回步骤2重新进行测试。
[0023]优选地，其中所述预设的稳态工况建立条件，包括：接入所述待测试新能源机组前后，网内新能源机组的出力均按照设定值正常运行，且关键母线节点电压的变化幅度在预设的第一变化幅度范围内，且特高压直流输电系统的输送功率的变化幅度在预设的第二变化幅度范围内。
[0024]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种新能源机组接入双高电力系统的适应性测试系统，所述系统包括：
[0025]测试电网算例构建单元，用于构建系统强度满足测试需求的双高电力系统测试电网算例；
[0026]模型搭建单元，用于搭建所述双高电力系统测试电网算例的全电磁暂态仿真模型；
[0027]测试单元，用于基于所述全电磁暂态仿真模型，根据新能源多场站短路比将待测新能源机组接入双高电力系统，对在不同新能源多场站短路比接入情况下新能源机组接入双高电力系统的适应性进行测试，以确定允许所述待测新能源机组接入的新能源多场站短
路比。
[0028]优选地，其中在所述测试电网算例构建单元，双高电力系统测试电网算例，包括：高比例新能源场站和直流输电系统；其中，各新能源机组入网点的新能源多场站短路比均不同。
[0029]优选地，其中所述模型搭建单元，搭建所述双高电力系统测试电网算例的全电磁暂态仿真模型，包括：
[0030]基于全数字实时仿真器HYPERSIM电力系统数模混合实时仿真平台搭建所述双高电力系统测试电网算例的全电磁暂态仿真模型；
[0031]其中，所述全电磁暂态仿真模型，包括：传统发电机组子模型、新能源机组子模型、特高压直流输电系统子模型和负荷子模型；
[0032]所述传统发电机组子模型包括水轮机组和汽轮机组，均采用与实际特性一致的调速控制器和励磁控制器；
[0033]所述新能源机组子模型包括光伏发电机和风力发电机；光伏发电机采用经典光伏结构化模型，风力发电机采用经典双馈风机模型和经典直驱风机模型；
[0034]所述特高压直流输电系统子模型按照实际工程主回路结构及参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源机组接入双高电力系统的适应性测试方法，其特征在于，所述方法包括：构建系统强度满足测试需求的双高电力系统测试电网算例；搭建所述双高电力系统测试电网算例的全电磁暂态仿真模型；基于所述全电磁暂态仿真模型，根据新能源多场站短路比将待测新能源机组接入双高电力系统，对在不同新能源多场站短路比接入情况下新能源机组接入双高电力系统的适应性进行测试，以确定允许所述待测新能源机组接入的新能源多场站短路比。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双高电力系统测试电网算例，包括：高比例新能源场站和直流输电系统；其中，各新能源机组入网点的新能源多场站短路比均不同。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搭建所述双高电力系统测试电网算例的全电磁暂态仿真模型，包括：基于全数字实时仿真器HYPERSIM电力系统数模混合实时仿真平台搭建所述双高电力系统测试电网算例的全电磁暂态仿真模型；其中，所述全电磁暂态仿真模型，包括：传统发电机组子模型、新能源机组子模型、特高压直流输电系统子模型和负荷子模型；所述传统发电机组子模型包括水轮机组和汽轮机组，均采用与实际特性一致的调速控制器和励磁控制器；所述新能源机组子模型包括光伏发电机和风力发电机；光伏发电机采用经典光伏结构化模型，风力发电机采用经典双馈风机模型和经典直驱风机模型；所述特高压直流输电系统子模型按照实际工程主回路结构及参数建立，包括换流变压器、换流阀、交流滤波器、直流滤波器、直流线路、接地极线路、阻波器、开关和避雷器；所述负荷子模型包括静态负荷和动态负荷，静态负荷包括恒阻抗负荷、恒电流负荷和恒功率负荷，动态负荷采用感应电动机设置。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述全电磁暂态仿真模型，根据新能源多场站短路比将待测新能源机组接入双高电力系统，对在不同新能源多场站短路比接入情况下新能源机组接入双高电力系统的适应性进行测试，以确定允许所述待测新能源机组接入的新能源多场站短路比，包括：步骤1，建立所述待测新能源机组的待测新能源机组模型，将所述待测新能源机组模型进行倍乘等值，使装机容量和有功无功出力与双高电力系统的接入点相匹配；步骤2，基于所述全电磁暂态仿真模型，将所述待测新能源机组模型接入新能源多场站短路比序列中新能源多场站短路比最小的入网点，并经过升压变压器和等值汇集线后接入电网，若在所述待测新能源机组接入电网后，电网能够稳定运行且满足预设的稳态工况建立条件，则确定当前接入的新能源多场站短路比满足稳态工况建立需求；步骤3，当确定当前接入的新能源多场站短路比满足稳态工况建立需求时，在当前接入的新能源多场站短路比的入网点进行预设的典型故障穿越能力的测试，若所述待测试新能源机组在所述预设的典型故障后能够恢复正常运行，则确定所述待测新能源机组在当前接入的新能源多场站短路比的入网点能够使系统满足故障穿越特性需求，并确定当前接入的新能源多场站短路比为允许所述待测新能源机组接入的新能源多场站短路比。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当确定当前接入的新能源多场站短路比不满足稳态工况建立需求，或确定所述待测新能源机组在当前接入的新能源多场站短路比的入网点不能够使系统满足故障穿越特性需求时，将所述待测新能源机组接入根据所述新能源多场站短路比序列选取的下一个更高的新能源多场站短路比的入网点，并返回步骤2重新进行测试。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设的稳态工况建立条件，包括：接入所述待测试新能源机组前后，网内新能源机组的出力均按照设定值正常运行，且关键母线节点电压的变化幅度在预设的第一变化幅度范围内，且特高压直流输电系统的输送功率的变化幅度在预设的第二变化幅度范围内。7.一种新能源机组接入双高电力系统的适应性测试系统，其特征在于，所述系统包括：测试电网算例构建单元，用于构建系统强...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱艺颖，刘琳，吴娅妮，张晓丽，刘浩芳，郭强，贺静波，张怡，李跃婷，刘翀，杨立敏，王薇薇，王晶芳，庞广恒，林少伯，刘世成，李潇潇，许锐文，杨尚瑾，赵志华，雷霄，谢国平，李新年，胡涛，贺郁文，付小倍，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：