一种风电场振荡风险评估测试方法、规避方法及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种风电场振荡风险评估测试方法、规避方法及存储介质，该评估测试方法包括：采集风电场并网点处的电气信号；根据每个电气信号对应的信号模态以及模态的频率计算每个模态的振荡风险指标；根据模态的频率向基于振荡风险指标选取的预设个数的并网点注入扰动电流信号；根据注入扰动电流信号后并网点处的电气信号确定所述风电场是否存在振荡风险。本发明专利技术实施例提供的风电场振荡风险评估测试方法，基于振荡风险指标识别了风险薄弱并网点，然后通过在物理侧直接注入扰动电流信号的方式实现了风电场的振荡风险的判断，能够有效识别出风电场存在的振荡风险，从而为制定风电场的稳定控制策略提供有效信息。电场的稳定控制策略提供有效信息。电场的稳定控制策略提供有效信息。

【技术实现步骤摘要】
一种风电场振荡风险评估测试方法、规避方法及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力系统宽频振荡
，具体涉及一种风电场振荡风险评估测试方法、规避方法及存储介质。

技术介绍

[0002]根据国家能源局公布的数据，截至2020年底，电源新增装机容量为19087 万千瓦，其中风电并网装机容量达7167万千瓦，占比高达37.5％，风电累计装机突破2.8亿千瓦。然而，大规模风电并网系统与交流电网相互作用引发的功率振荡问题对系统稳定运行造成了巨大威胁，目前已发生了多起相关振荡事故：如由双馈风机与串补电容作用引发的系统功率振荡、由直驱风电机组与交流电网作用引发的系统功率振荡等等。
[0003]当风电场存在宽频振荡风险时，其收到攻击的概率也会大大提高。而风电场遭受破坏将可能造成区域供电异常波动，对整个电力网造成破坏性影响，因此针对风电场进行振荡风险评估测试是十分必要的。可以有效识别出系统存在的振荡风险频率，为制定风电场的稳定控制策略提供有效信息。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了涉及一种风电场振荡风险评估测试方法、规避方法及存储介质，以解决现有技术中缺少针对风电场振荡风险评估的技术问题。
[0005]本专利技术提出的技术方案如下：
[0006]本专利技术实施例第一方面提供一种风电场振荡风险评估测试方法，包括：采集风电场并网点处的电气信号；根据每个电气信号对应的信号模态以及模态的频率计算每个模态的振荡风险指标；根据模态的频率向基于所述振荡风险指标选取的预设个数的并网点注入扰动电流信号；根据注入扰动电流信号后并网点处的电气信号确定所述风电场是否存在振荡风险。
[0007]可选地，根据每个电气信号对应的信号模态以及模态的频率计算每个模态的振荡风险指标，包括：根据所述电气信号进行模态分析，得到对应的信号模态；根据所述信号模态计算各模态的频率以及阻尼比；根据阻尼比阈值和预设宽频振荡关键频带范围对所述阻尼比和频率进行筛选，得到对应的模态；根据频率和阻尼比计算筛选得到的模态的振荡风险指标。
[0008]可选地，根据模态的频率向基于所述振荡风险指标选取的预设个数的并网点注入扰动电流信号，包括：根据所述振荡风险指标对相应的模态进行排序；根据排序结果选取预设个数的模态；根据模态的频率向所述预设个数的模态对应的并网点注入扰动电流信号。
[0009]可选地，根据注入扰动电流信号后并网点处的电气信号确定所述风电场是否存在振荡风险，包括：采集注入扰动电流信号后并网点处每台风机的电气信号；根据所述电气信号和预设阈值的关系判断相应的风机是否发生脱网；根据发生脱网的风机台数确定所述风电场是否存在振荡风险。
[0010]本专利技术实施例第二方面提供一种风电场振荡风险规避方法，包括：当根据本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的风电场振荡风险评估测试方法确定所述风电场存在振荡风险时，获取振荡时风电场各风机的参与指标；根据各风机的参与指标确定振荡的主导风机；修改所述主导风机对应控制环节的参数，重复本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的风电场振荡风险评估测试方法，直至所述风电场不存在振荡风险。
[0011]可选地，根据各风机的参与指标确定振荡的主导风机，包括：根据风机的电气信号数据矩阵进行奇异值分解，得到变换矩阵；根据基于变换矩阵对电气信号数据矩阵进行降维处理得到的低维矩阵进行奇异值分解，得到分解矩阵；根据由所述分解矩阵和所述低维矩阵计算得到的近似状态矩阵进行特征值分解，得到特征值和特征向量；根据所述特征值和所述特征向量计算得到参与因子；根据所述参与因子确定主导风机位置。
[0012]可选地，修改所述主导风机对应控制环节的参数，包括：根据所述特征值计算振荡频率；根据所述振荡频率的范围，调节主导风机对应控制环节的参数。
[0013]可选地，根据所述振荡频率的范围，调节主导风机对应控制环节的参数，包括：当所述振荡频率位于1Hz－50Hz范围内，调节主导风机直流电压环、锁相环控制器的PI参数，增大直流电压环带宽或减小锁相环带宽；当所述振荡频率位于50Hz－2500Hz范围内，调节主导风机锁相环、电流内环控制器的PI参数，减小锁相环带宽或减小电流内环带宽。
[0014]本专利技术实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的风电场振荡风险评估测试方法及本专利技术实施例第二方面及第二方面任一项所述的规避方法。
[0015]本专利技术实施例第四方面提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的风电场振荡风险评估测试方法及本专利技术实施例第二方面及第二方面任一项所述的规避方法。
[0016]本专利技术提供的技术方案，具有如下效果：
[0017]本专利技术实施例提供的风电场振荡风险评估测试方法，通过采集并网点处的电气信号，基于电气信号的信号模态确定的频率计算振荡风险指标，向根据振荡风险指标选取的并网点注入扰动电流信号，基于注入扰动电流信号后的电气信号判断风电场是否存在振荡风险。由此，该评估测试方法基于振荡风险指标识别了风险薄弱并网点，然后通过在物理侧直接注入扰动电流信号的方式实现了风电场的振荡风险的判断，能够有效识别出风电场存在的振荡风险，从而为制定风电场的稳定控制策略提供有效信息。
[0018]本专利技术实施例提供的风电场振荡风险规避方法，在确定风电场存在振荡风险时，获取风电场中的参与指标，根据该参与指标确定振动的主导风机，并对主导风机的控制环节参数进行调整，直至风电场不存在振荡风险。由此，该风险规避方法实现了对存在振荡风险的风电场的风险规避，避免了风电场可能遭受的破坏攻击。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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
附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0020]图1是根据本专利技术实施例的风电场振荡风险评估测试方法的流程图；
[0021]图2是根据本专利技术另一实施例的风电场振荡风险评估测试方法的流程图；
[0022]图3是根据本专利技术实施例的风电场振荡风险规避方法的流程图；
[0023]图4是根据本专利技术另一实施例的风电场振荡风险规避方法的流程图；
[0024]图5是根据本专利技术另一实施例的风电场振荡风险规避方法的流程图；
[0025]图6是根据本专利技术实施例的风电场振荡风险评估测试装置的结构框图；
[0026]图7是根据本专利技术实施例的风电场振荡风险规避装置的结构框图；
[0027]图8是根据本专利技术实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电场振荡风险评估测试方法，其特征在于，包括：采集风电场并网点处的电气信号；根据每个电气信号对应的信号模态以及模态的频率计算每个模态的振荡风险指标；根据模态的频率向基于所述振荡风险指标选取的预设个数的并网点注入扰动电流信号；根据注入扰动电流信号后并网点处的电气信号确定所述风电场是否存在振荡风险。2.根据权利要求1所述的风电场振荡风险评估测试方法，其特征在于，根据每个电气信号对应的信号模态以及模态的频率计算每个模态的振荡风险指标，包括：根据所述电气信号进行模态分析，得到对应的信号模态；根据所述信号模态计算各模态的频率以及阻尼比；根据阻尼比阈值和预设宽频振荡关键频带范围对所述阻尼比和频率进行筛选，得到对应的模态；根据频率和阻尼比计算筛选得到的模态的振荡风险指标。3.根据权利要求1所述的风电场振荡风险评估测试方法，其特征在于，根据模态的频率向基于所述振荡风险指标选取的预设个数的并网点注入扰动电流信号，包括：根据所述振荡风险指标对相应的模态进行排序；根据排序结果选取预设个数的模态；根据模态的频率向所述预设个数的模态对应的并网点注入扰动电流信号。4.根据权利要求1所述的风电场振荡风险评估测试方法，其特征在于，根据注入扰动电流信号后并网点处的电气信号确定所述风电场是否存在振荡风险，包括：采集注入扰动电流信号后并网点处每台风机的电气信号；根据所述电气信号和预设阈值的关系判断相应的风机是否发生脱网；根据发生脱网的风机台数确定所述风电场是否存在振荡风险。5.一种风电场振荡风险规避方法，其特征在于，包括：当根据权利要求1
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4任一项所述的风电场振荡风险评估测试方法确定所述风电场存在振荡风险时，获取振荡时风电场各风机的参与指标；根据各风机的参与指标确定振荡的主导风机；修改所述主导风机对应控制环节的参数，重复权利要求1
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4任一项所述的风电场振荡风险评估测试方法，直至所述风电场不存在振荡风险。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰，梁云，陈硕，黄莉，王瑶，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：