一种主网故障下新能源受影响范围及电压计算方法和系统技术方案

一种主网故障下新能源受影响范围及电压计算方法和系统，包括：基于故障期间同步发电机、静态负荷和新能源的响应，采用戴维南等值方法计算主网节点故障电压；根据新能源接入场景类型和所述主网节点故障电压，结合新能源并网点与新能源并网点上级220kV节点电压关系，计算新能源并网点电压；根据所述新能源并网点电压结合设定阈值得到受故障影响新能源的受影响范围和受影响程度。本发明专利技术采用基于戴维南等值方法计及故障期间同步发电机、静态负荷和新能源的响应计算主网节点故障电压，由主网故障电压结合关联关系确定故障影响范围和程度，考虑了短路电流的贡献，并充分考虑新能源接入场景差异，能够更加准确的评估新能源受影响范围和程度。围和程度。围和程度。

【技术实现步骤摘要】
一种主网故障下新能源受影响范围及电压计算方法和系统


[0001]本专利技术涉及电力系统和新能源发电
，具体涉及一种主网故障下新能源受影响范围及电压计算方法和系统。

技术介绍

[0002]新能源发电主要通过电流源型逆变器接入电网，并采用电流源控制方式，使电力系统具有空间非线性分布、时间不连续分布等特征，建立在戴维南等效电路理论基础上的交流电网故障分析方法不能直接解析分析该电网故障后的暂态过程。传统的交流故障分析方法以一种规范化的计算机故障分析计算方法为代表的，该方法将电力系统中的任一故障用故障端口处的全网戴维南等值叠加故障支路对网络拓扑的影响来表示。在求解全网戴维南等值参数的方法中，基于节点导纳矩阵求逆的方法是一个重要分支，该方法根据系统的运行状态构造修正的节点导纳矩阵，通过求逆获取修正的节点阻抗矩阵，可以得到等值节点的自阻抗作为戴维南等值阻抗。
[0003]在有新能源发电接入的意大利局部电网中，对输电网中各点故障进行仿真扫描，获取故障后各节点电压，利用热力图具象化了故障位置和节点电压之间的关系，并根据基于短路计算的阻抗矩阵推导了该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主网故障下新能源受影响范围及电压计算方法，其特征在于，包括：基于故障期间同步发电机、静态负荷和新能源的响应，采用戴维南等值方法计算主网节点故障电压；根据新能源接入场景类型和所述主网节点故障电压，结合新能源并网点与所述新能源并网点上级220kV节点电压关系，计算新能源并网点电压；根据所述新能源并网点电压结合设定阈值得到受故障影响新能源的受影响范围和受影响程度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于故障期间同步发电机、静态负荷和新能源的响应，采用戴维南等值方法计算主网节点故障电压，包括：以静态负荷的静特性近似为故障计算模型，同步发电机采用工程实用故障计算模型，叠加至由电力系统潮流分析得到的节点导纳矩阵中相应的自导纳上，得到修正节点导纳矩阵；利用高斯消去法对所述修正节点导纳矩阵进行修正，由矩阵求逆得到修正的220kV及以上节点的节点阻抗矩阵；基于所述修正的220kV及以上节点的节点阻抗矩阵计算故障支路产生的故障电流；由光伏发电接入点到除上级变电站外接地节点的并联阻抗、变电站节点的自阻抗和光伏发电的额定电流结合突增计算式，得到归算至光伏发电上级变电站的故障瞬间光伏发电输出电流的突增部分；由所述修正的220kV及以上节点的节点阻抗矩阵、故障支路产生的故障电流和故障瞬间光伏发电输出电流的突增部分，结合故障后节点电压计算式，得到主网节点故障电压。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用高斯消去法对所述修正节点导纳矩阵进行修正，由矩阵求逆得到修正的220kV及以上节点的节点阻抗矩阵，包括：利用高斯消去法保留所述修正节点导纳矩阵中的220kV及以上节点，得到220kV及以上节点的节点导纳矩阵；对所述220kV及以上节点的节点导纳矩阵求逆，得到修正的220kV及以上节点的节点阻抗矩阵。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述修正的220kV及以上节点的节点阻抗矩阵计算故障支路产生的故障电流，包括：由所述修正的220kV及以上节点的节点阻抗矩阵计算故障端口的诺顿等值导纳和电流；基于所述故障端口的诺顿等值导纳和电流计算故障支路产生的故障电流。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述突增计算式如下式所示：式中，为故障瞬间光伏发电输出电流的突增部分；为光伏发电接入点到除上级220kV变电站外接地节点的并联阻抗；为变电站节点的自阻抗；为光伏发电的额定电流。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述故障后节点电压计算式如下式所示：式中，为故障后各节点的电压；为故障前各节点的电压；为中和节点i，j相对应的列组成的N
×
2阶矩阵；为故障支路产生的故障电流；为中节点s1,s2,
…
,sl相对应的列组成的N
×
l阶矩阵；为修正的220kV及以上节点的节点阻抗矩阵；为故障瞬间光伏发电输出电流的突增部分。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据新能源接入场景类型和所述主网节点故障电压，结合新能源并网点与所述新能源并网点上级220kV节点电压关系，计算新能源并网点电压，包括：判断新能源接入场景的类型；当场景的类型为有新能源接入场景时，从所述新能源接入场景中获取节点电压，由所述节点电压和所述主网节点故障电压利用叠加定理推导新能源接入场景中新能源并网点电压；当场景的类型为有同步发电机和新能源接入场景时，从所述同步发电机和新能源接入场景中获取节点电压，由所述节点电压和所述主网节点故障电压利用叠加定理推导同步发电机和新能源接入场景中新能源并网点电压；其中，所述场景的类型包括：有新能源接入场景、有同步发电机和新能源接入场景。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述新能源接入场景中新能源并网点电压按下式计算：其中，为110kV线路阻抗，为有新能源接入场景中新能源并网点电压， 为主网节点故障电压中220kV节点电压，为静态负荷的等值阻抗，为220/110kV变压器阻抗，Z3为10kV线路阻抗，为新能源故障电流。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述同步发电机和新能源接入场景中新能源并网点电压按下式计算：式中，为有同步发电机和新能源接入场景中新能源并网点电压，为同步发电机的次暂态电流，为同步发电机的次暂态电抗，Z4为同步发电机接入点与并网点间的线路阻抗，j为虚数单位。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述新能源并网点电压结合设定阈值得到受故障影响新能源的受影响范围和受影响程度，包括：判断所述新能源并网点电压是否小于设定阈值，若小于，则所述新能源并网点为受影
响新能源的并网点，否则，所述新能源并网点为正常运行节点；以所述受影响新能源的并网点的电压计算受影响程度；获取所述受影响新...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子秀，陈宁，曲立楠，唐冰婕，钱敏慧，贾一超，张红颖，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：