一种仿真海上风电场的并网适应性评估方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种仿真海上风电场的并网适应性评估方法及装置，该方法包括：构建海上风电场的仿真模型，通过控制柔性直流，对仿真模型分别进行海上风电场并网适应性空载试验和海上风电场并网适应性负载试验，根据仿真模型在进行海上风电场并网适应性负载试验的过程中是否发生脱网，确定仿真风电场的并网适应性的等级。可见，无需实地进行试验，即能够验证大规模的海上风电场并网适应性。利用控制柔性直流进行试验，无需采用额外的测试设备即可灵活地评估海上风电场的并网适应性，及时得知海上风电场是否具备正常并网的条件，有效为海上风电场并网后的电网的安全稳定运行提供保障。风电场并网后的电网的安全稳定运行提供保障。风电场并网后的电网的安全稳定运行提供保障。

【技术实现步骤摘要】
一种仿真海上风电场的并网适应性评估方法及装置


[0001]本申请涉及电网仿真领域，更具体的说，是涉及一种仿真海上风电场的并网适应性评估方法及装置。

技术介绍

[0002]随着用电需求的不断增加，发电量高的区域需要向用电需求量大的区域输电，其过程可能为跨海输电，因此远海风电技术需要不断开发。目前通过柔性直流输电技术，利用海上换流站为海上风电场提供支撑电源，将海上风电场与陆上电网并接起来，使得隔海的两个区域能够实现电能输送。然而，海上风电场规模、功率巨大，无法现场试验海上风电场的并网适应性，其稳定性对海上风电场并网后的整个电网的安全稳定运行至关重要。
[0003]将海上风电场直接并接陆上电网，很可能由于并网适应性差，导致海上风电场在并网工作时会经常出现脱网现象，无法正常工作。
[0004]如何评估海上风电场的并网适应性，是需要关注的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种仿真海上风电场的并网适应性评估方法及装置，以评估仿真海上风电场的并网适应性。
[0006]为了实现上述目的，现提出具体方案如下：
[0007]一种仿真海上风电场的并网适应性评估方法，包括：
[0008]构建海上风电场并网系统的仿真模型，所述仿真模型包括交流系统、仿真风电场以及由所述仿真风电场送出的柔性直流输电系统，所述柔性直流输电系统由所述交流系统提供电能，其中，所述柔性直流输电系统包括仿真海上换流站与仿真陆上换流站，所述仿真风电场通过柔性直流的方式经所述仿真海上换流站与所述仿真陆上换流站连接；
[0009]断开所述仿真风电场与所述仿真海上换流站的连接，通过控制所述柔性直流输电系统的控制参数，对所述仿真模型进行海上风电场并网适应性空载试验，得到空载测试电气信息；
[0010]恢复所述仿真风电场与所述仿真海上换流站的连接，以所述空载测试电气信息为海上风电场并网适应性负载试验的参考标准，通过控制所述柔性直流输电系统的控制参数，对所述仿真模型进行海上风电场并网适应性负载试验；
[0011]根据所述仿真模型在进行所述海上风电场并网适应性负载试验的过程中是否发生脱网，确定所述仿真风电场的并网适应性的等级。
[0012]可选的，所述通过控制所述柔性直流输电系统的控制参数，对所述仿真模型进行海上风电场并网适应性空载试验，得到空载测试电气信息，包括：
[0013]确定断开连接的断点处的所述仿真海上换流站一侧为测试点，并确定所述测试点的交流电压的幅值为额定电压，以及所述交流电压的频率为额定频率；
[0014]以预设电压为电压步长，确定若干个电压变化值；
[0015]将每个电压变化值与所述额定电压相加，得到每个测试电压；
[0016]对于每一测试电压，在所述仿真海上换流站设置所述测试电压以及所述额定频率，测得所述测试点的空载测试电压；
[0017]以预设频率为频率步长，确定若干个频率变化值；
[0018]将每个频率变化值与所述额定频率相加，确定每个测试频率；
[0019]对于每一测试频率，在所述仿真海上换流站设置所述测试频率以及所述额定电压，测得所述测试点的空载测试频率；
[0020]将各测试电压、各空载测试电压、各测试频率、各空载测试频率组成空载测试电气信息。
[0021]可选的，以所述空载测试电气信息为海上风电场并网适应性负载试验的参考标准，通过控制所述柔性直流输电系统的控制参数，对所述仿真模型进行海上风电场并网适应性负载试验，包括：
[0022]对于各测试电压，分别按照单调递增和单调递减的方式，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试电压；
[0023]对于各测试频率，分别按照单调递增和单调递减的方式，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试频率。
[0024]可选的，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试电压的过程，包括：
[0025]判断在所述仿真海上换流站中设置的测试电压是否与各空载测试电压中的空载测试电压匹配；
[0026]若否，将所述仿真海上换流站置于所述测试电压下维持第一时长；
[0027]若是，将所述仿真海上换流站置于所述测试电压下维持第二时长，所述第二时长大于第一时长，所述第二时长为更新历史的第二时长后的时长，所述更新后的第二时长不小于所述历史的第二时长。
[0028]可选的，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试频率的过程，包括：
[0029]判断在所述仿真海上换流站中设置的测试频率是否与各空载测试频率中的空载测试频率匹配；
[0030]若否，将所述仿真海上换流站置于所述测试频率下维持第三时长；
[0031]若是，将所述仿真海上换流站置于所述测试频率下维持第四时长，所述第四时长大于第三时长，所述第四时长为更新历史的第四时长后的时长，所述更新后的第四时长不小于所述历史的第四时长。
[0032]可选的，所述对于各测试电压，分别按照单调递增和单调递减的方式，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试电压，包括：
[0033]对于高于所述额定电压的测试电压，按照单调递增的方式，基于所述额定频率，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试电压；
[0034]对于低于所述额定电压的测试电压，按照单调递减的方式，基于所述额定频率，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试电压。
[0035]可选的，所述对于各测试频率，分别按照单调递增和单调递减的方式，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试频率，包括：
[0036]对于高于所述额定电压的测试频率，按照单调递增的方式，基于所述额定电压，在
所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试频率；
[0037]对于低于所述额定电压的测试频率，按照单调递减的方式，基于所述额定电压，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试频率。
[0038]可选的，根据所述仿真模型在进行所述海上风电场并网适应性负载试验的过程中是否发生脱网，确定所述仿真模型的并网适应性的等级，包括：
[0039]判断是否满足以下条件中的任一条件：
[0040]第一条件：在所述对于各测试电压，分别按照单调递增和单调递减的方式，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试电压的过程中，发生脱网；
[0041]第二条件：在所述对于各测试频率，分别按照单调递增和单调递减的方式，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试频率的过程中，发生脱网；
[0042]若是，确定所述仿真模型的并网适应性的等级为第一等级；
[0043]若否，在所述测试点的电压频率为所述额定频率下，停止所述仿真风电场运行，并调整所述仿真海上换流站的电压频率，直至所述测试点的电压频率为任一所述空载测试频率，恢复所述仿真风电场运行，并将所述仿真风电场并网，若所述仿真风电场达到预设的并网条件，确定所述仿真模型的并网适应性的等级为第二等级，否则确定所述仿真模型的并网适应性的等级为第一等级。
[0044本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿真海上风电场的并网适应性评估方法，其特征在于，包括：构建海上风电场并网系统的仿真模型，所述仿真模型包括交流系统、仿真风电场以及由所述仿真风电场送出的柔性直流输电系统，所述柔性直流输电系统由所述交流系统提供电能，其中，所述柔性直流输电系统包括仿真海上换流站与仿真陆上换流站，所述仿真风电场通过柔性直流的方式经所述仿真海上换流站与所述仿真陆上换流站连接；断开所述仿真风电场与所述仿真海上换流站的连接，通过控制所述柔性直流输电系统的控制参数，对所述仿真模型进行海上风电场并网适应性空载试验，得到空载测试电气信息；恢复所述仿真风电场与所述仿真海上换流站的连接，以所述空载测试电气信息为海上风电场并网适应性负载试验的参考标准，通过控制所述柔性直流输电系统的控制参数，对所述仿真模型进行海上风电场并网适应性负载试验；根据所述仿真模型在进行所述海上风电场并网适应性负载试验的过程中是否发生脱网，确定所述仿真风电场的并网适应性的等级。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过控制所述柔性直流输电系统的控制参数，对所述仿真模型进行海上风电场并网适应性空载试验，得到空载测试电气信息，包括：确定断开连接的断点处的所述仿真海上换流站一侧为测试点，并确定所述测试点的交流电压的幅值为额定电压，以及所述交流电压的频率为额定频率；以预设电压为电压步长，确定若干个电压变化值；将每个电压变化值与所述额定电压相加，得到每个测试电压；对于每一测试电压，在所述仿真海上换流站设置所述测试电压以及所述额定频率，测得所述测试点的空载测试电压；以预设频率为频率步长，确定若干个频率变化值；将每个频率变化值与所述额定频率相加，确定每个测试频率；对于每一测试频率，在所述仿真海上换流站设置所述测试频率以及所述额定电压，测得所述测试点的空载测试频率；将各测试电压、各空载测试电压、各测试频率、各空载测试频率组成空载测试电气信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以所述空载测试电气信息为海上风电场并网适应性负载试验的参考标准，通过控制所述柔性直流输电系统的控制参数，对所述仿真模型进行海上风电场并网适应性负载试验，包括：对于各测试电压，分别按照单调递增和单调递减的方式，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试电压；对于各测试频率，分别按照单调递增和单调递减的方式，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试频率。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试电压的过程，包括：判断在所述仿真海上换流站中设置的测试电压是否与各空载测试电压中的空载测试电压匹配；
若否，将所述仿真海上换流站置于所述测试电压下维持第一时长；若是，将所述仿真海上换流站置于所述测试电压下维持第二时长，所述第二时长大于第一时长，所述第二时长为更新历史的第二时长后的时长，所述更新后的第二时长不小于所述历史的第二时长。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试频率的过程，包括：判断在所述仿真海上换流站中设置的测试频率是否与各空载测试频率中的空载测试频率匹配；若否，将所述仿真海上换流站置于所述测试频率下维持第三时长；若是，将所述仿真海上换流站置于所述测试频率下维持第四时长，所述第四时长大于第三时长，所述第四时长为更新历史的第四时长后的时长，所述更新后的第四时长不小于所述历史的第四时长。6.根据权利要求3
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5任一所述的方法，其特征在于，所述对于各测试电压，分别按照单调递增和单调递减的方式，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试电压，包括：对于高于所述额定电压的测试电压，按照单调递增的方式，基于所述额定频率，在所述仿真海上换流站中逐个设置所述测试电压；对于低于所述额定电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：林勇，陈鸿琳，宫大千，彭穗，余浩，段瑶，郭琦，黄立滨，曾冠铭，朱益华，罗超，胡云，伍文聪，李成翔，余佳微，郭天宇，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：