基于改进k-means算法新能源场站等值方法及应用技术

基于改进k

【技术实现步骤摘要】
基于改进k
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means算法新能源场站等值方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种方法及其应用，尤其是涉及一种基于改进 k
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means算法的新能源场站等值方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着规模化风电、光伏集中并网，新能源电源的故障特性与同步 电源差异较大，极大地影响了保护动作性能，亟待研究准确的新能源 场站故障等值方法。
[0003]目前对于新能源场站故障的等值方法主要采用单机等值方法或 多机等值方法，单机等值方法的模型简化程度大，计算量小，但对大 量运行状态不同的新能源电源进行等值建模时，单机等值模型精度较 差，无法准确表征场站故障特性。
[0004]现新能源电源的多机等值方法多采用聚类算法，现有研究新能源 电源等值需要考虑大量相关因素：低电压穿越特性、出力、汇集线路， 以及故障发生情况等，这些因素的影响具有一定模糊性，加之动态等 值所涉及的分群问题本身也具有一定的模糊性，因此建立风电场动态 电压等值模型的关键，在于如何描述这些因素及其相互作用的以形成 合理聚类结果。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于改进k
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means算法的新能源场站等值方法，其特征为：包括如下步骤：步骤1：根据国标要求及各场站端电压推导新能源电源的多机短路电流解析表达式并进行相位换算，建立等值误差与场站电气量的解析关系；步骤2：基于新能源电源的压控电流源特性，对分为同类的机组进行采用寻优算法对等值电压、阻抗进行计算将得到的等值误差作为各粒子间距，将等效电压作为聚类中心，采用改进k
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means算法对新能源机组进行分群等值，并根据轮廓系数确定最终的分群数量，完成机组分群等值。2.根据权利要求1所述的于改进k
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means算法的新能源场站等值方法，其特征为：所述步骤1进一步包括如下内容：根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》，并考虑逆变器一般采用d轴电压定向策略，得到光伏场站在故障后输出的短路电流为：其中，id、iq分别为光伏电站输出的dq轴电流，Us场站端电压的标幺值，UN为场站端电压的额定值，IN为场站额定电流，Imax为逆变器允许输出的电流最大值，K1、K2为分别为低穿控制阶段1、2的无功电流支撑系数，P0为新能源电源的有功功率。3.根据权利要求2所述的于改进k
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means算法的新能源场站等值方法，其特征为：根据《风电场接入电力系统技术规定》，风电在电压跌落至0.2p.u.以下时风机脱网，此时可以得到风电机组在故障后输出的短路电流为:其中，id、iq分别为永磁风场输出的dq轴电流，Us场站端电压的标幺值，UN为场站端电压的额定值，IN为场站额定电流，Imax为逆变器允许输出的电流最大值，K1为低穿控制的无功电流支撑系数，P0为新能源电源的有功功率。
4.根据权利要求3所述的于改进k
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means算法的新能源场站等值方法，其特征为：双馈风机根据电压跌落的程度不同，采用不同的控制方式，其故障特征也不相同，依照控制方式分为三类：(1)当电压跌落ΔU<0.2 p.u.时，此时双馈风机未进入低穿区间，RSC保持外环控制，此时双馈风机的故障特性与全功率逆变型电源的故障特征一致；(2)当电压跌落0.2 p.u.<ΔU<α p.u.时，此时进入低穿控制，外环断开根据国标进行RSC单环控制；(3)当电压跌落程度α p.u.<ΔU<0.8 p.u.时，此时转子电流过流，为防止转子侧换流器过流而损坏，切除转子换流器并投入crowbar电阻进行控制；α为crowbar电阻控制与低穿控制的电压边界。5.根据权利要求4所述的于改进k
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means算法的新能源场站等值方法，其特征为：所述crowbar电阻进行控制进一步包括如下内容：a. crowbar电阻投入阶段，当电压跌落0.2 p.u.<ΔU<α p.u.时，crowbar电阻投入后双馈风机输出的稳态短路电流为：式中：σ=1
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L
m2
/(LrLs)，L
...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾科，孔繁哲，张旸，温志文，余磊，刘海涛，吴建云，牛健，栗磊，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：