【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变流器配置领域，尤其涉及一种满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法和系统。
技术介绍
1、新能源机组经变流器接入交流电网，其控制策略包括跟网型(gr id-fol lowing,gfl)控制和构网型(gr id-forming,gfm)两类。目前，gfl变流器在电网中应用最为广泛，然而其在弱电网中存在严重的宽频振荡风险。相反地，gfm变流器在弱网中振荡风险较低，即使在短路比(short ci rcuit ratio,scr)接近1的极弱电网中仍能够保持稳定运行。此外，gfm变流器不仅自身具有良好的弱网稳定性，而且能够改善gfl变流器的振荡特性。为提升新能源场站振荡稳定性，gfm变流器逐步在现场得到了应用。
2、现有技术中利用阻抗模型分析了振荡阻尼由负变正的gfm变流器临界接入比例，但仅考虑了变流器在单一运行工况，例如额定有功功率或单位功率因数下的振荡特性，所得临界接入比例不足以保证场站在所有可行工况下均不存在振荡风险。因此，为确保新能源场站在全运行工况下的稳定运行，有必要研究跟网型和构网型变流器快速优化配置方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供了满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法和系统，实现了在所有运行工况下更高效地完成混合变流器的配置。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，包括：
3、获取混合变流器并网系统的运行数据，根据所述运行数据，确定所述混合变流
4、以最少构网型变流器的配置容量为优化目标，迭代更新混合变流器并网系统中跟网型变流器的数量和构网型变流器的数量，并通过多项式拟合得到当前的振荡安全域边界，若所述变流器全运行域边界是所述当前的振荡安全域边界的子集，则将当前的跟网型变流器的数量和构网型变流器的数量作为最优变流器配置容量。
5、可以理解的是，相较于现有技术，本专利技术提供的方法通过考虑混合变流器并网系统需要满足的容量约束、电压约束和静态稳定约束，避免了混合变流器并网系统器件损坏，同时确保系统能够建立稳态。通过多项式拟合的方法，更高效地获取振荡安全域边界，并且在满足振荡稳定改善需求的前提下，以最少构网型变流器的配置容量为优化目标，实现了新能源场站改造经济性。综合考虑全运行域振荡稳定约束和新能源场站改造经济性，得到最优的跟网型和构网型变流器的配置方法。
6、进一步地，所述根据所述运行数据，确定所述混合变流器并网系统运行的约束条件，并将满足约束条件的运行工况集合作为变流器全运行域，具体包括：
7、根据运行数据中的变流器输出有功功率和变流器输出无功功率，确定所述混合变流器并网系统运行的容量约束，并将满足容量约束的运行工况集合作为容量安全域；
8、根据运行数据中的变流器端口电压，确定所述混合变流器并网系统运行的电压约束，并将满足电压约束的运行工况集合作为电压安全域；
9、根据运行数据中的静态稳定极限，确定所述混合变流器并网系统运行的静态稳定约束，并将满足静态稳定安全域的运行工况集合作为静态稳定安全域；
10、将所述容量安全域、所述电压安全域和所述静态稳定安全域的交集，作为变流器全运行域边界。
11、可以理解的是，本专利技术提供的方法通过综合考虑混合变流器并网系统运行的容量约束、电压约束和静态稳定约束，确保系统在正常运行时不会超过其额定容量、电压范围，同时保持稳定，有助于提高系统运行的安全性和可靠性。
12、进一步地，所述以最少构网型变流器的配置容量为优化目标，迭代更新混合变流器并网系统中跟网型变流器的数量和构网型变流器的数量，具体包括：
13、将构网型变流器的数量初始为零，将跟网型变流器的数量初始为总数量；
14、在每次迭代中，若所述变流器全运行域边界不是所述当前的振荡安全域边界的子集，则增加预设个数构网型变流器，减去预设个数跟网型变流器。
15、可以理解的是，本专利技术提供的方法通过从零开始迭代增加构网型变流器的数量，保证了构网型变流器配置容量尽可能少，满足了场站改造经济型约束。
16、进一步地，所述通过多项式拟合得到当前的振荡安全域边界，具体包括：
17、根据所述运行数据，得到所述混合变流器并网系统中各设备全工况阻抗模型，并将所有设备全工况阻抗模型进行串并联和星三角变换，得到聚合阻抗矩阵；
18、根据所述聚合阻抗矩阵的行列式，得到振荡阻尼；
19、结合所述振荡阻尼，获取若干个第一有功功率和对应的第一无功功率，作为若干个初始工况；
20、通过最小二乘法，将所述若干个初始工况拟合为振荡安全域边界的多项式表达式；
21、初始化第二有功功率，根据所述多项式表达式，得到所述第二有功功率对应的第二无功功率；
22、将所述第二有功功率和第二无功功率作为预测临界振荡稳定运行工况，迭代更新的预测临界振荡稳定运行工况，当所述第二有功功率大于最大有功功率时，将当前的预测临界振荡稳定运行工况作为当前的振荡安全域边界。
23、可以理解的是，本专利技术提供的方法通过最小二乘法，将若干个初始工况拟合为振荡安全域边界的多项式表达式。根据多项式表达式，可以快速得到振荡安全域边界的变化趋势。
24、进一步地，所述迭代更新的预测临界振荡稳定运行工况，具体包括：
25、通过阻抗分析法，得到当前预测临界振荡稳定运行工况的最劣振荡阻尼，并确定所述最劣振荡阻尼和收敛精度的大小关系；
26、若最劣振荡阻尼大于等于收敛精度，通过黄金分割法对初始工况进行修正，得到修正工况，并根据初始工况和修正工况，通过最小二乘法对多项式进行修正，迭代更新预测临界振荡稳定运行工况；
27、若最劣振荡阻尼小于收敛精度，迭代更新预测临界振荡稳定运行工况。
28、可以理解的是，本专利技术提供的方法通过确定最劣振荡阻尼和收敛精度的大小关系来判断多项式拟合的准确性，从而确保多项式拟合得到的振荡稳定运行工况的准确性。
29、相应地，本专利技术实施例还提供了一种满足全运行域振荡稳定约束的变流器优化配置系统，包括：
30、全运行域确定模块，用于获取混合变流器并网系统的运行数据，根据所述运行数据，确定所述混合变流器并网系统运行的约束条件，并将满足约束条件的运行工况集合作为变流器全运行域边界；其中，所述约束条件包括容量安全约束、电压安全约束和静态稳定安全约束；
31、容量确定模块，用于以最少构网型变流器的配置容量为优化目标，迭代更新混合变流器并网系统中跟网型变流器的数量和构网型变流器的数量，并通过多项式拟合得到当前的振荡安全域边界，若所述变流器全运行域边界是所述当前的振荡安全域边界的子集，则将当前的跟网型变流器的数量和构网型本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，其特征在于，所述根据所述运行数据，确定所述混合变流器并网系统运行的约束条件，并将满足约束条件的运行工况集合作为变流器全运行域边界，具体包括：
3.如权利要求1所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，其特征在于，所述以最少构网型变流器的配置容量为优化目标，迭代更新混合变流器并网系统中跟网型变流器的数量和构网型变流器的数量，具体包括：
4.如权利要求1所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，其特征在于，所述通过多项式拟合得到当前的振荡安全域边界，具体包括：
5.如权利要求4所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，其特征在于，所述迭代更新的预测临界振荡稳定运行工况，具体包括：
6.一种满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置系统，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置系统，其特征在于，所述全运行域
8.如权利要求6所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置系统，其特征在于，所述容量确定模块，包括：变流器数量更新子模块，所述变流器数量更新子模块具体包括：
9.如权利要求6所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置系统，其特征在于，所述容量确定模块，包括：振荡安全域确定子模块，所述振荡安全域确定子模块，具体包括：
10.如权利要求9所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置系统，其特征在于，所述迭代更新的预测临界振荡稳定运行工况，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，其特征在于，所述根据所述运行数据，确定所述混合变流器并网系统运行的约束条件，并将满足约束条件的运行工况集合作为变流器全运行域边界，具体包括：
3.如权利要求1所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，其特征在于，所述以最少构网型变流器的配置容量为优化目标，迭代更新混合变流器并网系统中跟网型变流器的数量和构网型变流器的数量，具体包括：
4.如权利要求1所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，其特征在于，所述通过多项式拟合得到当前的振荡安全域边界，具体包括：
5.如权利要求4所述的满足振荡稳定约束跟网和构网变流器优化配置方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈玥，林旭，朱誉，林英明，刘洋，陆秋瑜，周保荣，张帆，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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