一种同步电机对MGP的潮流评估方法、装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种同步电机对MGP的潮流评估方法包括：将新能源场站组成的孤网系统通过母线1连接到同步电动机，同步电动机的机械部分和同步发电机直接相连，同步发电机通过母线2跟主网相连；采集电力网络与电机的参数信息；计算得到同步电动机的电磁功率和母线2注入主网的有功功率；将母线2及主网作为一个孤网系统开展潮流计算，得到每个节点运行状态。本发明专利技术为分析新能源采用同步电机对MGP并网的电力系统的潮流分布提供计算工具，两端分别为一个同步发电机和一个同步电动机，它们分别注入电网的有功和无功计算，得到电网潮流分布从而评价电网的合理性，实现对大规模电力系统稳定性分析。分析。分析。

【技术实现步骤摘要】
一种同步电机对MGP的潮流评估方法、装置及介质


[0001]本专利技术涉及新能源并网
，具体为一种同步电机对MGP的潮流评估方法、装置及介质。

技术介绍

[0002]新能源高比例接入是未来电网的发展趋势，高比例新能源电网在发挥电力电子的快速和灵活调节等优势的同时，给电网的稳定运行带来新的挑战。新能源机组通过电力电子换流器与大电网交互，受限于换流器的物理特性，新能源机组无法为系统提供足够的惯性，且通常运行在最大功率点跟踪模式，不参与系统调频。与新能源换流器相比，传统的同步发电机具有真实的转动惯量和自发的惯性响应、过载和瞬时无功功率支撑能力、听过励磁控制阻尼振荡等。因此有学者提出了一种新能源通过同步电动机
‑
同步发电机(MGP)并网的新型并网方式，这种方式可以作为电力电子换流器并网的补充，更好的服务与高比例新能源电网的稳定运行。
[0003]新能源通过同步电机对MGP的并网方式的相关研究，现在还都是基于电磁暂态仿真程序，而电磁暂态仿真程序受计算规模及计算效率的限制，若开展新能源通过同步电机对MGP并网方式对大规模电力系统稳定性分析，就需要采用潮流计算+机电暂态仿真分析的方法，故有必要研究同步电机对MGP的潮流计算方法。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的成熟潮流程序存在受限于换流器的物理特性，新能源机组无法为系统提供足够的惯性，以及受限于现有成熟潮流程序中尚无新能源通过同步电机对MGP并网方式的潮流模型及计算方法，无法分析包含同步电机对MGP电力网络的潮流分布问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种同步电机对MGP的潮流评估方法，包括：
[0008]将新能源场站组成的孤网系统通过母线1连接到同步电动机，同步电动机的机械部分和同步发电机直接相连，同步发电机通过母线2跟主网相连；
[0009]采集电力网络与电机的参数信息；
[0010]计算得到同步电动机的电磁功率和母线2注入主网的有功功率；
[0011]将母线2及主网作为一个孤网系统开展潮流计算，得到每个节点运行状态。
[0012]作为本专利技术所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：在潮流计算中发电机、负荷和新能源场站都作为非线性元件来处理；
[0013]节点电压和电流之间关系表示为：
[0014][0015]节点功率和电流之间的关系：
[0016][0017]其中，线性网络用矩阵Y表示，Y
ij
是节点i，j之间的导纳，i，j都是节点编号，表示节点i电压，表示节点i注入网络电流，P是节点注入有功Q是节点注入无功，P
i
+jQ
i
表示节点i注入网络功率，其中i＝1,2,...,n，n节点总个数。
[0018]作为本专利技术所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：所述节点功率还包括：因为Y和V都是复数，
[0019][0020]其中，表示节点i，j之间的导纳Yij的共轭复数，表示节点j电压的共轭。
[0021]作为本专利技术所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：所述将母线1指定为Vθ节点，给定电压幅值和相角，利用孤网系统的节点功率方程，采用牛顿法求解每个节点运行参数，解出母线1的有功功率和无功功率。
[0022]作为本专利技术所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：对于MGP整体，输入功率是所述同步电动机的电磁功率，输出功率是所述同步发电机的电磁功率，MGP的功率平衡关系：
[0023]P
eM
‑
P
eG
＝P
loss
[0024]其中：P
eM
为同步电动机的电磁功率；P
eG
为同步发电机的电磁功率；P
loss
为MGP轴系环节的标幺值损耗。
[0025]作为本专利技术所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：所述MGP的功率平衡关系还包括：所述母线1注入网络的有功功率的负值就是同步电动机的电磁功率P
eM
，通过所述MGP的功率平衡关系得到同步发电机的电磁功率P
eG
，并将P
eG
作为母线2的注入主网的有功功率。
[0026]作为本专利技术所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：将母线2及主网作为一个孤网系统开展潮流计算，主网中已有Vθ节点，母线2指定为PQ节点，母线的节点注入有功功率通过MGP的功率平衡关系获得，母线节点注入无功功率作为潮流计算原始数据给定。
[0027]作为本专利技术所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：通过所述节点功率方程列写母线2及主网的节点功率方程，采用牛顿法求解每个节点运行状态。
[0028]一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现本专利技术中任一项所述的方法的步骤。
[0029]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术中任一项所述的方法的步骤。
[0030]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的同步电机对MGP的潮流评估方法是在现有成熟潮流计算程序中实现，为分析新能源采用同步电机对MGP并网的电力系统的潮流分布提供计算工具，两端分别为一个同步发电机和一个同步电动机，它们分别注入电网的有功和无功计算，得到电网潮流分布从而评价电网的合理性，实现对大规模电力系统稳定性分析。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0032]图1为本专利技术第一个实施例提供的一种同步电机对MGP的潮流评估方法的整体流程图；
[0033]图2为本专利技术第二个实施例提供的一种同步电机对MGP的潮流评估方法中新能源通过MGP并网的结构图；
[0034]图3为本专利技术第二个实施例提供的一种同步电机对MGP的潮流评估方法的简单电力系统接线图；
[0035]图4为本专利技术第二个实施例提供的一种同步电机对MGP的潮流评估方法在不同任务数下的负载平衡率对比。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于，包括：将新能源场站组成的孤网系统通过母线1连接到同步电动机，同步电动机的机械部分和同步发电机直接相连，同步发电机通过母线2跟主网相连；采集电力网络与电机的参数信息；计算得到同步电动机的电磁功率和母线2注入主网的有功功率；将母线2及主网作为一个孤网系统开展潮流计算，得到每个节点运行状态。2.如权利要求1所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：在潮流计算中发电机、负荷和新能源场站都作为非线性元件来处理；节点电压和电流之间关系表示为：节点功率和电流之间的关系：其中，线性网络用矩阵Y表示，Y
ij
是节点i，j之间的导纳，i，j都是节点编号，表示节点i电压，表示节点i注入网络电流，P是节点注入有功Q是节点注入无功，P
i
+jQ
i
表示节点i注入网络功率，其中i＝1,2,...,n，n节点总个数。3.如权利要求2所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：所述节点功率还包括：因为Y和V都是复数，其中，表示节点i，j之间的导纳Yij的共轭复数，表示节点j电压的共轭。4.如权利要求3所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：所述将母线1指定为Vθ节点，给定电压幅值和相角，利用孤网系统的节点功率方程，采用牛顿法求解每个节点运行参数，解出母线1的有功功率和无功功率。5.如权利要求4所述的同步电机对MGP的潮流评估方法，其特征在于：对于MGP整体，输入功率是所述同步电动机的电磁功率，输出功率是所述同步发电机的电磁功率，MGP的功率平衡关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巨龙，李震，杨婕睿，王长香，赵利刚，李庆生，甄鸿越，徐原，张裕，周挺辉，龙家焕，黄冠标，翟鹤峰，唐学用，吴小珊，刘文霞，胡江，涂思嘉，毛振宇，张兆丰，朱永清，王斌，牟雪鹏，汪玉翔，刘大猛，罗晨，李奎，
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：