一种新能源场站级建模实用化等值方法和装置制造方法及图纸

技术编号:30804000 阅读:74 留言:0更新日期:2021-11-16 08:10
本发明专利技术公开了一种新能源场站级建模实用化等值方法,包括:确定新能源场站的等值结构的组成;根据所述等值结构中的阻抗分布和功率分布,确定新能源场站的等值模型中的等值机组数量;根据所述等值机组数量,构建包含静止无功补偿装置和所述等值机组的新能源场站的等值模型。在保证电网仿真规模和速度的前提下,更加精准化和真实地体现新能源场站的响应特性。解决仿真分析对新能源场站等值模型的需求问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源场站级建模实用化等值方法和装置


[0001]本申请涉及电力系统领域,具体涉及一种新能源场站级建模实用化等值方法和装置。

技术介绍

[0002]新能源电站一般包含机组众多,模型阶数高,非线性特性严重,因此建立风/光伏电站的详细模型进行分析会导致稳定计算不收敛问题,故需要将新能源电站的复杂结构简化为单机或多机模型,将各运行参数进行等值计算。
[0003]在新能源并网问题研究中,对于新能源场站等值建模方法主要有两大类:一是详细模型,即由各发电机组模型和场站内输电线路和变压器等组成的全仿真模型。二是聚合模型,即在电力系统研究中用单台发电机组来等效整个场站,使其外特性一致。目前在大电网或区域电网仿真计算当中,机电和电磁暂态仿真一般都采用后者即单机倍乘的方法以提升仿真效率和收敛性,但这样忽略了新能源场站内的集电线路参数和风速的影响,会产生一定的误差。
[0004]在特高压直流近区的风电场和光伏电站,受直流换相失败闭锁后的暂态过电压约束,在仿真中会出现风电场或光伏电站因为高电压穿越失败脱网,这也成为新能源跨区消纳的主要制约因素之一,但目前仿真中采用的都是单机倍乘模型,没有考虑到风电场或光伏电站内部集电线路参数和功率的差异性,在考虑到新能源场站内部集电线路的差异性后风电或光伏机端的暂态压升会降低,更贴近实际,因此,如何在既兼顾大电网仿真的快速性和收敛性的前提下,更加真实的体现出风电场/光伏电站内部的真实响应过程,提出易于工程实施应用,便于工程实际操作人员理解等值模型是目前亟需解决的问题。
专利技术内
[0005]为解决上述问题,本申请提供一种新能源场站级建模实用化等值方法,包括:确定新能源场站的等值机组的组成结构;根据所述组成结构中的阻抗分布特性和功率分布特性,确定新能源场站的等值模型中的等值机组数量;根据所述等值机组数量,构建包含静止无功补偿装置和所述等值机组的新能源场站等值模型。
[0006]优选的,新能源场站的等值机组的组成结构,包括:等值新能源机组、等值箱式变压器、集电线路等值阻抗、主变压器和场站协调控制单元。
[0007]优选的,根据所述组成结构中的阻抗分布特性和功率分布特性,确定新能源场站的等值模型中的等值机组数量,包括:确定只考虑所述等值结构中的阻抗分布特性的等值机组数量n,n为正整数;确定只考虑所述等值结构中的功率分布特性的等值机组数量m,m为正整数;
根据所述阻抗分布特性的等值机组数量n和所述功率分布特性的等值机组数量m,确定同时考虑所述组成结构中的阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量为N,N具体为,N=n*m。
[0008]优选的,还包括:所述阻抗分布特性的等值机组数量n和所述功率分布特性的等值机组数量m的取值分别为,n∈{1,2},m∈{1,2};根据n和m的取值,确定阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量N的取值为,N∈{1,2,4}。
[0009]优选的,根据n和m的取值,确定阻抗分布和功率分布特性的等值机组数量N的取值为,N∈{1,2,4},包括:当n和m分别取值为1时,则通过考虑功率分布特性的等值机组1机*考虑阻抗分布的等值机组1机,确定阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量N为1;当n取值为2,m取值为1时,则通过考虑功率分布特性的等值机组2机*考虑阻抗分布特性的等值机组1机,确定阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量N为2;当n取值为1,m取值为2时,则通过考虑功率分布特性的等值机组1机*考虑阻抗分布特性的等值机组2机,确定阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量N为2;当n和m分别取值为2时,则通过考虑功率分布特性的等值机组2机*考虑阻抗分布特性的等值机组2机,确定阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量N为4。
[0010]优选的,还包括:确定所述等值机组的控制方式,所述控制方式与实际新能源机组的控制方式相同。
[0011]基于同一专利技术构思,本申请同时提供一种新能源场站级建模实用化等值装置,包括:等值机组确定单元,用于确定新能源场站的等值机组的组成结构;等值机组数量确定单元,根据所述等值组成结构中的阻抗分布特性和功率分布特性,确定新能源场站的等值模型中的等值机组数量;等值模型构建单元,用于根据所述等值机组数量,构建包含静止无功补偿装置和所述等值机组的新能源场站等值模型。
[0012]优选的,新能源场站的等值机组的组成结构,包括:等值新能源机组、等值箱式变压器、集电线路等值阻抗、静止无功补偿器、主变压器和场站协调控制单元。
[0013]优选的,等值机组数量确定单元,包括:等值机组数量n确定子单元,用于确定只考虑所述等值结构中的阻抗分布特性的等值机组数量n,n为正整数;等值机组数量m确定子单元,用于确定只考虑所述等值结构中的功率分布特性的等值机组数量m,m为正整数;等值机组数量为N确定子单元,用于根据所述阻抗分布特性的等值机组数量n和所述功率分布特性的等值机组数量m,确定同时考虑所述等值结构中的阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量为N,N具体为,
N=n*m。
[0014]优选的,还包括:控制方式确定单元,用于确定所述等值机组的控制方式,所述控制方式与实际新能源机组的控制方式相同。
附图说明
[0015]图1是本申请实施例提供的一种新能源场站级建模实用化等值方法的流程示意图;图2是本申请实施例涉及的基于阻抗和功率分布的新能源场站级建模结构等值示意图;图3是本申请实施例涉及的新能源场站协调有功控制示意图;图4是本申请实施例涉及的新能源场站协调无功控制示意图;图5是本申请实施例涉及的新能源场模型(2*2)接线图;图6是本申请实施例涉及的三种模型交流线N

1故障风机机端(690V电压对比曲线(p.u.);图7是本申请实施例涉及的三种模型交流线N

1故障场站35kV母线电压曲线(p.u.);图8是本申请实施例涉及的三种模型交流线N

1故障风场外送220kV母线电压曲线(p.u.);图9是本申请实施例涉及的三种模型交流线N

1故障场站外送有功功率曲线;图10是本申请实施例涉及的三种模型交流线N

1故障场站外送无功功率曲线;图11是本申请实施例提供的一种新能源场站级建模实用化等值装置示意图。
具体实施方式
[0016]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
[0017]图1是本申请实施例提供的一种新能源场站级建模实用化等值方法的流程示意图,下面结合图1对本申请第提供的方法进行详细说明。
[0018]步骤S101,确定新能源场站的等值机组组成结构。
[0019]图2是本申请实施例涉及的基于阻抗和功率分布的新能源场站级建模结构等值示意图,共有五部分组成,分别为等值新能源机组、等值箱式变压器本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源场站级建模实用化等值方法,其特征在于,包括:确定新能源场站的等值机组的组成结构;根据所述组成结构中的阻抗分布特性和功率分布特性,确定新能源场站的等值模型中的等值机组数量;根据所述等值机组数量,构建包含静止无功补偿装置和所述等值机组的新能源场站等值模型。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,新能源场站的等值机组的组成结构,包括:等值新能源机组、等值箱式变压器、集电线路等值阻抗、主变压器和场站协调控制单元。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述组成结构中的阻抗分布特性和功率分布特性,确定新能源场站的等值模型中的等值机组数量,包括:确定只考虑所述组成结构中的阻抗分布特性的等值机组数量n,n为正整数;确定只考虑所述组成结构中的功率分布特性的等值机组数量m,m为正整数;根据所述阻抗分布特性的等值机组数量n和所述功率分布特性的等值机组数量m,确定同时考虑所述组成结构中的阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量为N,N具体为,N=n*m。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:所述阻抗分布特性的等值机组数量n和所述功率分布特性的等值机组数量m的取值分别为,n∈{1,2},m∈{1,2};根据n和m的取值,确定阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量N的取值为,N∈{1,2,4}。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据n和m的取值,确定阻抗分布和功率分布特性的等值机组数量N的取值为,N∈{1,2,4},包括:当n和m分别取值为1时,则通过考虑功率分布特性的等值机组1机*考虑阻抗分布的等值机组1机,确定阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量N为1;当n取值为2,m取值为1时,则通过考虑功率分布特性的等值机组2机*考虑阻抗分布特性的等值机组1机,确定阻抗分布特性和功率分布特性的等值机组数量N为2;当n取...

【专利技术属性】
技术研发人员:李文锋孙华东李佳豪贾媛魏巍张健陶向宇艾东平王晖杨超马世俊赵旭峰
申请(专利权)人:国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:

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