一种海上风电场无功支撑能力评价方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海上风电场无功支撑能力评价方法，包括：构建海上风电场半实物硬件在环仿真系统；分别模拟每一种预设工况下海上风电场发生低电压穿越故障、高电压穿越故障；在每一种预设工况下的低电压穿越故障时，进行低电压穿越故障、高电压穿越故障的无功支撑能力的测试，得到每一种预设工况下的低电压穿越故障的无功支撑能力结果、高电压穿越故障的无功支撑能力结果；基于每一种预设工况下的低电压穿越故障的无功支撑能力结果、高电压穿越故障的无功支撑能力的结果，得到最终的海上风电场的无功支撑能力结果。采用本发明专利技术实施例能够较全面地对整个海上风电场站无功支撑能力进行评估，从而提高海上风电场无功支撑能力评估的准确性。的准确性。的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电场无功支撑能力评价方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及海上风电场
，尤其涉及一种海上风电场无功支撑能力评价方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]随着海上风电场接入电网的渗透率不断加大，其在电能质量、继电保护、供电可靠性等方面对电网的影响也逐步显著，尤其是海上风电场对电网电压的影响尤为突出。海上风电场对于电网电压的影响以及无功支撑能力也成为了需要关注的热点和难点。目前现有技术对于海上风电场无功支撑能力的评价主要通过电压、损耗或功率因数的变化来简单判断，导致准确性较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种海上风电场无功支撑能力的评价方法、装置及存储介质，以解决现有技术准确性较低的问题，本专利技术能够较全面地对整个海上风电场站无功支撑能力进行评估，从而提高海上风电场无功支撑能力评估的准确性，并为新能源消纳潜力分析提供了一定的决策参考。
[0004]本专利技术实施例提供了一种海上风电场无功支撑能力评价方法，包括：
[0005]构建海上风电场半实物硬件在环仿真系统；
[0006]控制所述海上风电场半实物硬件在环仿真系统的并网点的电压跌落，以模拟每一种预设工况下海上风电场发生低电压穿越故障；
[0007]在每一种所述预设工况下的低电压穿越故障时，进行低电压穿越故障的无功支撑能力的测试，得到每一种所述预设工况下的低电压穿越故障的无功支撑能力结果；
[0008]控制所述并网点的电压上升，以模拟每一种所述预设工况下海上风电场发生高电压穿越故障；
[0009]在每一种所述预设工况下的高电压穿越故障时，进行高电压穿越故障的无功支撑能力的测试，得到每一种所述预设工况下的高电压穿越故障的无功支撑能力结果；
[0010]基于每一种所述预设工况下的低电压穿越故障的无功支撑能力结果和每一种所述预设工况下的高电压穿越故障的无功支撑能力的结果，得到最终的海上风电场的无功支撑能力结果。
[0011]进一步地，所述低电压穿越故障的无功支撑能力的测试，包括：
[0012]获取所述并网点的低电压穿越故障时的三相瞬时电压和流入所述并网点的低电压穿越故障时的三相瞬时电流；
[0013]根据所述低电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述低电压穿越故障时的三相瞬时电流，计算所述海上风电场的第一无功电流；
[0014]当所述并网点的电压跌落至第一预设范围时，获取第一无功电流的第一响应时间、第一调节时间和第一持续时间；
[0015]当所述第一响应时间小于预设响应时间阈值、所述第一调节时间小于预设调节时间阈值且所述第一持续时间不小于预设持续时间阈值时，判断所述第一无功电流是否满足第一预设条件，以得到低电压穿越故障的无功支撑能力结果。
[0016]进一步地，所述高电压穿越故障的无功支撑能力的测试，包括：
[0017]获取所述并网点的高电压穿越故障时的三相瞬时电压和流入所述并网点的高电压穿越故障时的三相瞬时电流；
[0018]根据所述高电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述高电压穿越故障时的三相瞬时电流，计算所述海上风电场的第二无功电流；
[0019]当所述并网点的电压上升至第二预设范围时，获取第二无功电流的第二响应时间、第二调节时间和第二持续时间；
[0020]当所述第二响应时间小于预设响应时间阈值、所述第二调节时间小于预设调节时间阈值且所述第二持续时间不小于预设持续时间阈值时，判断所述第二无功电流是否满足第二预设条件，以得到高电压穿越故障的无功支撑能力结果。
[0021]进一步地，所述根据所述低电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述低电压穿越故障时的三相瞬时电流，计算所述海上风电场的第一无功电流，包括：
[0022]对所述低电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述低电压穿越故障时的三相瞬时电流进行傅里叶变换，得到各相第一基波电压和各相第一基波电流；
[0023]采用派克变换计算所述第一基波电压的正序分量和所述第一基波电流的正序分量；
[0024]根据所述第一基波电压的正序分量和所述第一基波电流的正序分量，计算第一基波正序分量的无功功率；
[0025]根据所述第一基波正序分量的无功功率计算所述海上风电场的第一无功电流。
[0026]进一步地，所述根据所述高电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述高电压穿越故障时的三相瞬时电流，计算所述海上风电场的第二无功电流，包括：
[0027]对所述高电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述高电压穿越故障时的三相瞬时电流进行傅里叶变换，得到各相第二基波电压和各相第二基波电流；
[0028]采用派克变换计算所述第二基波电压的正序分量和所述第二基波电流的正序分量；
[0029]根据所述第二基波电压的正序分量和所述第二基波电流的正序分量，计算第二基波正序分量的无功功率；
[0030]根据所述第二基波正序分量的无功功率计算所述海上风电场的第二无功电流。
[0031]进一步地，所述第一预设范围具体为0.2U
N
～0.9U
N
，则，所述第一预设条件具体为I
q1
≥L1×
(0.9
‑
U
N
)
×
I
N
,(0.2≤U
N
≤0.9)，其中，I
q1
为海上风电场的第一无功电流，L1为低电压穿越故障时海上风电场输出的动态无功电流与并网点电压变化的比例值，U
N
为并网点的额定电压，I
N
为海上风电场的额定电流。
[0032]进一步地，所述第二预设范围具体为U
N
～1.1U
N
，则，所述第二预设条件具体为I
q2
≥H1×
(1.1
‑
U
N
)
×
I
N
,(1.1≤U
N
)，其中，I
q2
为海上风电场的第二无功电流，H1为高电压穿越故障时海上风电场输出的动态无功电流与并网点电压变化的比例值，U
N
为并网点的额定电压，I
N
为海上风电场的额定电流。
[0033]进一步地，所述预设响应时间阈值具体为75ms，所述预设持续时间阈值具体为550ms，所述预设调节时间阈值具体为100ms。
[0034]本专利技术实施例还提供了一种海上风电场无功支撑能力评价装置，包括：
[0035]仿真系统构建模块，用于构建海上风电场半实物硬件在环仿真系统；
[0036]低电压穿越故障模拟模块，用于控制所述海上风电场半实物硬件在环仿真系统的并网点的电压跌落，以模拟每一种预设工况下海上风电场发生低电压穿越故障；
[0037]第一无功支撑能力结果模块，用于在每一种所述预设工况下的低电压穿越故障时，进行低电压穿越故障的无功支撑能力的测试，得到每一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电场无功支撑能力评价方法，其特征在于，包括：构建海上风电场半实物硬件在环仿真系统；控制所述海上风电场半实物硬件在环仿真系统的并网点的电压跌落，以模拟每一种预设工况下海上风电场发生低电压穿越故障；在每一种所述预设工况下的低电压穿越故障时，进行低电压穿越故障的无功支撑能力的测试，得到每一种所述预设工况下的低电压穿越故障的无功支撑能力结果；控制所述并网点的电压上升，以模拟每一种所述预设工况下海上风电场发生高电压穿越故障；在每一种所述预设工况下的高电压穿越故障时，进行高电压穿越故障的无功支撑能力的测试，得到每一种所述预设工况下的高电压穿越故障的无功支撑能力结果；基于每一种所述预设工况下的低电压穿越故障的无功支撑能力结果和每一种所述预设工况下的高电压穿越故障的无功支撑能力的结果，得到最终的海上风电场的无功支撑能力结果。2.如权利要求1所述的海上风电场无功支撑能力评价方法，其特征在于，所述低电压穿越故障的无功支撑能力的测试，包括：获取所述并网点的低电压穿越故障时的三相瞬时电压和流入所述并网点的低电压穿越故障时的三相瞬时电流；根据所述低电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述低电压穿越故障时的三相瞬时电流，计算所述海上风电场的第一无功电流；当所述并网点的电压跌落至第一预设范围时，获取第一无功电流的第一响应时间、第一调节时间和第一持续时间；当所述第一响应时间小于预设响应时间阈值、所述第一调节时间小于预设调节时间阈值且所述第一持续时间不小于预设持续时间阈值时，判断所述第一无功电流是否满足第一预设条件，以得到低电压穿越故障的无功支撑能力结果。3.如权利要求1所述的海上风电场无功支撑能力评价方法，其特征在于，所述高电压穿越故障的无功支撑能力的测试，包括：获取所述并网点的高电压穿越故障时的三相瞬时电压和流入所述并网点的高电压穿越故障时的三相瞬时电流；根据所述高电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述高电压穿越故障时的三相瞬时电流，计算所述海上风电场的第二无功电流；当所述并网点的电压上升至第二预设范围时，获取第二无功电流的第二响应时间、第二调节时间和第二持续时间；当所述第二响应时间小于预设响应时间阈值、所述第二调节时间小于预设调节时间阈值且所述第二持续时间不小于预设持续时间阈值时，判断所述第二无功电流是否满足第二预设条件，以得到高电压穿越故障的无功支撑能力结果。4.如权利要求2所述的海上风电场无功支撑能力评价方法，其特征在于，所述根据所述低电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述低电压穿越故障时的三相瞬时电流，计算所述海上风电场的第一无功电流，包括：对所述低电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述低电压穿越故障时的三相瞬时电流
进行傅里叶变换，得到各相第一基波电压和各相第一基波电流；采用派克变换计算所述第一基波电压的正序分量和所述第一基波电流的正序分量；根据所述第一基波电压的正序分量和所述第一基波电流的正序分量，计算第一基波正序分量的无功功率；根据所述第一基波正序分量的无功功率计算所述海上风电场的第一无功电流。5.如权利要求3所述的海上风电场无功支撑能力评价方法，其特征在于，所述根据所述高电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述高电压穿越故障时的三相瞬时电流，计算所述海上风电场的第二无功电流，包括：对所述高电压穿越故障时的三相瞬时电压和所述高电压穿越故障时的三相瞬时电流进行傅里叶变换，得到各相第二基波电压和各相第二基波电流；采用派克变换计算所述第二基波电压的正序分...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡云，郭琦，黄立滨，朱益华，郭海平，罗超，曾冠铭，李成翔，伍文聪，邓丽君，林勇，余浩，宫大千，龚贤夫，娄源媛，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：