一种适用于新能源场站的阻抗分频聚合方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种适用于新能源场站的阻抗分频聚合方法及系统，其根据包含新能源场站的电网的拓扑结构确定电网中每个组成部分的参数，根据每个组成部分的参数计算在设置的频率对应的等值阻抗，再根据每个组成部分的等值阻抗计算在设置的频率下从电网公共连接点PCC看向新能源场站的等值阻抗。所述方法和系统解决了现有技术中以单机倍乘来等值新能源场站的阻抗特征，而没有考虑到无功补偿装置，变压器，输电线路和滤波器等影响的问题，提高了新能源场站阻抗等值的精确性，所述方法和系统可用于大规模新能源汇集区域的振荡风险评估，或者高比例新能源区域出现次/超同步振荡现象后的扰动源定位，具有广阔的运用前景。具有广阔的运用前景。具有广阔的运用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于新能源场站的阻抗分频聚合方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统运行与控制领域，并且更具体地，涉及一种适用于新能源场站的阻抗分频聚合方法及系统。

技术介绍

[0002]为了构建清洁低碳、安全高效的能源体系，大幅提高非化石能源电力占比，推动主体能源由化石能源向非化石能源转变，是能源转型的核心指标，围绕该指标，电力系统将发挥不可替代的作用。伴随超大规模交直流输电及大量新能源电力电子装置接入系统，电网格局与电源结构正发生重大变化，直流输电的快速发展成为电力电子装备比例提高的首要因素。高比例风电、光伏等新能源机组经电力电子设备并网以及直流占比的提高，导致次同步
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超同步
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高频带的多时间尺度动态稳定问题逐渐凸显。近年来，国内外频繁出现由电力电子装备参与或引发的动态稳定问题，主要表现为频率范围从次同步一直到高频带的振荡现象，涉及到的电力电子装备覆盖了风电、光伏等不同类型的发电装备，直流、FACTS等输电装备。
[0003]与发电机等传统电磁变换装备相比，电力电子装备在物理结构、控制方式、动态响应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于新能源场站的阻抗分频聚合方法，其特征在于，所述方法包括：获取包含新能源场站的电网的拓扑结构，并基于所述拓扑结构确定电网中每个组成部分的参数，所述组成部分包括新能源场站中的至少一个新能源单元，无功补偿装置，输电线路，变压器和滤波器；根据每个新能源单元的参数，确定每个新能源单元的阻抗特性曲线，并根据每个新能源单元的阻抗特性曲线计算每个新能源单元在设置的频率对应的等值阻抗；根据无功补偿装置的参数，确定无功补偿装置的阻抗特性曲线，并根据无功补偿装置的阻抗特性曲线计算无功补偿装置在设置的频率对应的等值阻抗；根据输电线路、变压器和滤波器的参数分别计算输电线路、变压器和滤波器在设置的频率对应的等值阻抗；根据每个新能源单元的等值阻抗，无功补偿装置的等值阻抗、输电线路、变压器和滤波器的等值阻抗计算在设置的频率下从电网公共连接点PCC看向新能源场站的等值阻抗。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每个新能源单元的参数，确定每个新能源单元的阻抗特性曲线，并根据所述阻抗特性曲线计算每个新能源单元在设置的频率对应的等值阻抗包括：步骤201，基于设置的新能源单元的有功功率P
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和无功功率Q
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，根据新能源单元与谐波电源的连接方式，为新能源单元注入谐波信号，其中，注入的谐波信号分为正序谐波信号和负序谐波信号，注入谐波信号的频率根据设置的频率初始值，频率步长和步长持续时间确定，扰动电压幅值为新能源单元额定电压幅值的x%，1≤i≤I，1≤j≤J，I，J为自然数；步骤202，利用快速傅里叶变换FFT算法计算每个频率下的正序电压，正序电流，负序电压和负序电流；步骤203，根据每个频率下的正序电压，正序电流，负序电压和负序电流计算新能源单元在有功功率P
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和无功功率Q
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时每个频率的正序阻抗和负序阻抗；步骤204，根据新能源单元在有功功率P
i
和无功功率Q
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时每个频率的正序阻抗和负序阻抗，生成新能源单元的频率阻抗曲线；步骤205，令i=i+1，则当i≤I且j≤J时，返回步骤201，当i＞I，j＜J时，令i=1，j=j+1，返回步骤201，当i＞I，j=J时，转至步骤206；步骤206，根据每个新能源单元在不同的有功功率P
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和无功功率Q
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时的频率阻抗曲线确定在设置的频率对应的等值阻抗。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据无功补偿装置的参数，确定无功补偿装置的阻抗特性曲线，并根据无功补偿装置的阻抗特性曲线计算无功补偿装置在设置的频率对应的等值阻抗，包括：步骤301，基于设置的无功补偿装置的无功功率Q
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，根据无功补偿装置与谐波电源的连接方式，为无功补偿装置注入谐波信号，其中，注入的谐波信号分为正序谐波信号和负序谐波信号，注入谐波信号的频率根据设置的频率初始值，频率步长和步长持续时间确定，扰动电压幅值为新能源单元额定电压幅值的y%，1≤m≤M，M为自然数；步骤302，利用快速傅里叶变换FFT算法计算每个频率下的正序电压，正序电流，负序电压和负序电流；步骤303，根据每个频率下的正序电压，正序电流，负序电压和负序电流计算无功补偿
装置在无功功率Q
m
时每个频率的正序阻抗和负序阻抗；步骤304，根据无功补偿装置在无功功率Q
m
时每个频率的正序阻抗和负序阻抗，生成无功补偿装置的频率阻抗曲线；步骤305，令m=m+1，则m≤M时，返回步骤301，当m＞M时，转至步骤306；步骤306，根据无功补偿装置在不同的无功功率Q
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时的频率阻抗曲线确定在设置的频率对应的等值阻抗。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据输电线路、变压器和滤波器的参数分别计算输电线路、变压器和滤波器在设置的频率对应的等值阻抗，包括：对于输电线路，根据输电线路单位长度电感，电阻和线路长度计算其等值阻抗；对于变压器，根据其短路损耗，短路电压百分比，空载损耗，空载电流百分比，额定电压和额定容量计算其等值阻抗；对于滤波器，根据其电感和电容计算其等值阻抗。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每个新能源单元的等值阻抗，无功补偿装置的等值阻抗、输电线路、变压器和滤波器的等值阻抗计算在设置的频率下从从电网公共连接点PCC看向新能源场站的等值阻抗，包括：基于戴维南/诺顿等效原理生成包含新能源场站的电网的等值电路；根据所述等值电路，以及每个新能源单元的等值阻抗，无功补偿装置的等值阻抗、输电线路、变压器和滤波器的等值阻抗确定在设置的频率下从电网公共连接点PCC看向新能源场站的等值阻抗。6.一种适用于新能源场站的阻抗分频聚合系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，李文锋，孙华东，郭强，艾东平，王晖，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
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