考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供了一种考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法和装置，涉及电网技术领域。计算方法包括：采用公式一计算出过电压抑制效果指标K(n，i)；其中，公式一为：该计算方法和装置能够评估变压器的饱和特性对新能源设备过电压的影响，为新能源设备的安全稳定运行及安控措施提供优化的策略方案。控措施提供优化的策略方案。控措施提供优化的策略方案。

【技术实现步骤摘要】
考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法和装置


[0001]本专利技术涉及电网
，具体而言，涉及一种考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法和装置。

技术介绍

[0002]随着直流、风电、光伏等新能源接入工程的大量建设，电网中的电力电子装备占比急剧提高，电源、电网格局持续发生重大变化，跨区直流多种形态故障导致的功率受阻冲击等因素，导致电网安全风险日益增加。风电等新能源还将进一步增长，高占比新能源电网特征愈专利技术显。与此同时，传统的旋转式同步发电机的装机比例逐渐降低，以低惯量、弱支撑为特征的新能源在电网中的比例不断增加，也给电网的稳定运行带来了安全隐患。
[0003]传统的机电暂态仿真程序在面对换相失败，次同步振荡等复杂场景时，仿真精度已经达不到要求。因此，目前对实际电网的动态特性分析需要采用电磁暂态仿真。
[0004]当电力系统中出现因交流传输线接地短路、直流输电变流器换相失败等故障时，整个电网的电压水平会出现较大波动，尤其是风机等新能源接入点处的过电压尤其明显。事实上，在电磁暂态仿真中，新能源设备所处的电网拓扑链路上的变压器饱和特性会极大程度地影响到新能源设备的过电压水平，进一步影响到电磁暂态仿真结果的准确性。
[0005]但是，目前电网的电磁暂态仿真不会考虑所有变压器的饱和特性，原因有二，其一是因为变压器的饱和特性会影响电磁暂态仿真的效率；此外，开启大量的变压器饱和特性会导致数值稳定性降低，电磁暂态仿真可能不收敛。对此，一种解决方法是评估各个变压器的饱和特性对新能源过电压的影响，选取饱和特性影响较大的变压器开启饱和特性，其余变压器禁用饱和。目前仍缺乏评估变压器饱和特性影响的研究，因此本申请提出了一个评估变压器饱和特性影响过电压水平的指标。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的包括提供一种考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法和装置，其能够评估变压器的饱和特性对新能源设备过电压的影响，为新能源设备的安全稳定运行及安控措施提供优化的策略方案。
[0007]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法，计算方法包括：
[0009]采用公式一计算出过电压抑制效果指标K(n，i)；
[0010]其中，公式一为：
[0011][0012]式中，V
0i
为链路上N台变压器均禁用饱和时，新能源设备i的接入点最大过电压标幺值；V
1i
为链路上N台变压器均开启饱和时，新能源设备i的接入点最大过电压标幺值；Q
S1n
为链路上N台变压器均开启饱和时，第n台变压器在t
c
时间内吸收的总无功；Q
S1m
为链路上N台变压器均开启饱和时，第m台变压器在t
c
时间内吸收的总无功；Q
S0n
为链路上N台变压器均禁用饱和时，第n台变压器在t
c
时间内吸收的总无功；Q
S0m
为链路上N台变压器均禁用饱和时，第m台变压器在t
c
时间内吸收的总无功；t
c
为故障后到系统恢复稳定所经过的时间；1≤n≤N，1≤m≤N。
[0013]在可选的实施方式中，在采用公式一计算出过电压抑制效果指标K(n，i)的步骤之前，计算方法还包括：
[0014]采用公式二计算出Q
S1n
、Q
S1m
、Q
S0n
和Q
S0m
；
[0015]其中，公式二为：
[0016][0017]式中，j表示0或1；x表示m或n；t
s
为故障时间；Q
0m
(t)为链路上N台变压器均禁用饱和时，第m台变压器吸收的无功功率随时间的变化；Q
0n
(t)为链路上N台变压器均禁用饱和时，第n台变压器吸收的无功功率随时间的变化；Q
1m
(t)为链路上N台变压器均开启饱和时，第m台变压器吸收的无功功率随时间的变化；Q
1n
(t)为链路上N台变压器均开启饱和时，第n台变压器吸收的无功功率随时间的变化。
[0018]在可选的实施方式中，在采用公式二计算出Q
S1n
、Q
S1m
、Q
S0n
和Q
S0m
的步骤之前，计算方法还包括：
[0019]针对实际电网系统，设置一个故障场景；
[0020]进行电磁暂态仿真，记录V
0i
、V
1i
、Q
0m
(t)、Q
0n
(t)、Q
1m
(t)、Q
1n
(t)、t
s
和t
c
。
[0021]在可选的实施方式中，进行电磁暂态仿真，记录故障场景中的V
0i
、V
1i
、Q
0m
(t)、Q
0n
(t)、Q
1m
(t)和Q
1n
(t)的步骤包括：
[0022]设置新能源设备i所处链路上的全部变压器均禁用饱和特性，运行电磁暂态仿真；
[0023]记录V
0i
、Q
0m
(t)、Q
0n
(t)t
s
和t
c
。
[0024]在可选的实施方式中，进行电磁暂态仿真，记录故障场景中的V
0i
、V
1i
、Q
0m
(t)、Q
0n
(t)、Q
1m
(t)和Q
1n
(t)的步骤还包括：
[0025]设置新能源设备i所处链路上的全部变压器均启用饱和特性，运行电磁暂态仿真；
[0026]记录V
1i
、Q
1m
(t)和Q
1n
(t)。
[0027]在可选的实施方式中，采用公式一计算出过电压抑制效果指标K(n，i)的步骤之后，计算方法还包括：
[0028]判断是否已遍历所有新能源设备；
[0029]若否，则针对还未遍历的新能源设备，计算出K(n，i)，直到计算出所有的新能源设备的K(n，i)。
[0030]第二方面，本专利技术提供一种考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算装置，计算装置包括：
[0031]存储器，存储有用于计算出过电压抑制效果指标K(n，i)的公式一，公式一为：
[0032][0033]式中，V
0i
为链路上N台变压器均禁用饱和时，新能源设备i的接入点最大过电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：采用公式一计算出过电压抑制效果指标K(n，i)；其中，所述公式一为：式中，V
0i
为链路上N台变压器均禁用饱和时，新能源设备i的接入点最大过电压标幺值；V
1i
为链路上N台变压器均开启饱和时，新能源设备i的接入点最大过电压标幺值；Q
S1n
为链路上N台变压器均开启饱和时，第n台变压器在t
c
时间内吸收的总无功；Q
S1m
为链路上N台变压器均开启饱和时，第m台变压器在t
c
时间内吸收的总无功；Q
S0n
为链路上N台变压器均禁用饱和时，第n台变压器在t
c
时间内吸收的总无功；Q
S0m
为链路上N台变压器均禁用饱和时，第m台变压器在t
c
时间内吸收的总无功；t
c
为故障后到系统恢复稳定所经过的时间；1≤n≤N，1≤m≤N。2.根据权利要求1所述的考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法，其特征在于，在所述采用公式一计算出过电压抑制效果指标K(n，i)的步骤之前，所述计算方法还包括：采用公式二计算出Q
S1n
、Q
S1m
、Q
S0n
和Q
S0m
；其中，所述公式二为：式中，j表示0或1；x表示m或n；t
s
为故障时间；Q
0m
(t)为链路上N台变压器均禁用饱和时，第m台变压器吸收的无功功率随时间的变化；Q
0n
(t)为链路上N台变压器均禁用饱和时，第n台变压器吸收的无功功率随时间的变化；Q
1m
(t)为链路上N台变压器均开启饱和时，第m台变压器吸收的无功功率随时间的变化；Q
1n
(t)为链路上N台变压器均开启饱和时，第n台变压器吸收的无功功率随时间的变化。3.根据权利要求2所述的考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法，其特征在于，在所述采用公式二计算出Q
S1n
、Q
S1m
、Q
S0n
和Q
S0m
的步骤之前，所述计算方法还包括：针对实际电网系统，设置一个故障场景；进行电磁暂态仿真，记录V
0i
、V
1i
、Q
0m
(t)、Q
0n
(t)、Q
1m
(t)、Q
1n
(t)、t
s
和t
c
。4.根据权利要求3所述的考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法，其特征在于，所述进行电磁暂态仿真，记录V
0i
、V
1i
、Q
0m
(t)、Q
0n
(t)、Q
1m
(t)和Q
1n
(t)的步骤包括：设置新能源设备i所处链路上的全部变压器均禁用饱和特性，运行电磁暂态仿真；记录V
0i
、Q
0m
(t)、Q
0n
(t)、t
s
和t
c
。5.根据权利要求3所述的考虑变压器饱和特性的新能源场站接入点过电压水平抑制效果评价指标的计算方法，其特征在于，所述进行电磁暂态仿真，记录V
0i
、V
1i
、Q
0m
(t)、Q
0n
(t)、Q
1m
(t)和Q
1n
(t)的步骤还包括：
设置新能源设备i所处链路上的全部变压器均启用饱和特性，运行电磁暂...

【专利技术属性】
技术研发人员：范越，段乃欣，牛拴保，霍超，董雪涛，谭镇东，王聪，宋炎侃，汪莹，于智同，荣秀婷，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：