【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电动态建模，具体指考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法及系统。
技术介绍
1、随着规模化风电机组经电力电子设备逐步并网，由同步机主导的传统电力系统逐渐转变为以新能源为主体的新型电力系统。含高比例风电接入的新型电力系统动态响应与传统同步机电源截然不同，而且动态响应直接影响了含新能源电网保护系统正确配置和配合，因此如何有效且准确建立直驱风电场动态响应模型和参数成为了直驱风电场建模分析及电力系统安全稳定分析工作亟需解决的关键问题。
2、目前，针对直驱风电场建模分析大多研究是采用单台风电机组等值方法来模拟整体风电场的动态响应，单机等值方法简单快捷，但不能完全表征大量机组共同作用下的风电场场站的动态电气量特征，且其等值精度不高。还有研究采用聚类分群多机等值方法，多机等值模型相较于单机等值模型可以更为精确的表征动态响应特性，但分群指标计算获取困难，在工程实际应用中难以开展。
3、本专利技术根据直驱风电场各风电机组单元接入点电压的分布差异，从分析了风电机组出口电流随机端电压及有功出力的变化轨迹特性出发，建立等值阻抗+受控电流源形式的多机动态响应等值模型，以准确刻画直驱风电场出现电压波动对应的电气量动态响应情况。本方法实现了有效解决目前采用传统单机等值方法尚未考虑场站内部发电单元差异性而导致计算结果存在较大误差的问题。
技术实现思路
1、鉴于现有的直驱风电场建模分析中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于目
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其包括，
5、获取直驱风电场集电系统参数及并入电网参数；
6、分析直驱风电场电压－电流变化特性，确定直驱风电场动态响应关键点；
7、根据直驱风电场电压－电流变化轨迹及关键点，建立分段函数方程刻画并网点电压－输出电流动态响应过程；
8、根据直驱风电场内部各风电机组电压情况，进行直驱风电场机群划分，建立考虑内部分布特性的多机动态响应等值模型；
9、基于多机动态响应等值模型，给出动态响应解析计算式，基于动态响应解析计算式得出计算结果，克服场站内部发电单元差异性并降低计算结果的误差。
10、作为本专利技术所述考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法的一种优选方案，其中：所述直驱风电场动态响应关键点的电压幅值及计算解析式如下式所示：
11、
12、式(1)中，pg和ug为直驱风电场内部风电机组单元的输出有功功率和接入集电线的出口电压幅值；ign和ugn为风电机组单元接入集电线的出口额定电流幅值和额定电压幅值；ipmsgmax为直驱风电机组基频电流限幅值。
13、作为本专利技术所述考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法的一种优选方案，其中：所述分段函数具体如下式所示：
14、
15、
16、
17、
18、
19、式(2)至式(6)中，和为直驱风电机组变流器电流内环电流d轴和q轴控制指令值；ig为直驱风电机组接入集电线出口电流幅值；为出口电流的相角。
20、作为本专利技术所述考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法的一种优选方案，其中：所述多机动态响应等值模型的受控电流源及等值阻抗具体如下式所示：
21、
22、
23、式(7)和(8)中，五类受控电流源分别用上标i、ii、iii、iv和v表示，幅值和对应的相角均可通过式(2)至式(6)求得。
24、作为本专利技术所述考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法的一种优选方案，其中：所述动态响应解析计算式具体如下式所示：
25、
26、式(9)中，为直驱风电场送出系统总体等值模型的动态电流响应，ig和为等值模型的电流相量幅值和相角。
27、作为本专利技术所述考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法的一种优选方案，其中：所述直驱风电场集电系统参数包括集电系统网络拓扑、集电线及各馈线长度和阻抗参数。
28、作为本专利技术所述考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法的一种优选方案，其中：所述并入电网参数包括直驱风电场中各风电机组数目及位置、变流器、箱变压器及主变压器参数。
29、第二方面，本专利技术实施例提供了考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模系统，其包括：直驱风电场状态检测模块，用于获取系统参数；判断模块，用于判断包括直驱风电场内部风电机组单元的电压分布情况；计算模块，用于求解分段内部电压分布函数方程，求解动态响应等值模型得到计算结果。
30、第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法的任一步骤。
31、第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现上述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法的任一步骤。
32、本专利技术有益效果为整体参数设定架构简单快速易于实现，利用的基础数据在工程现场中易于获得，计算中避免了需依靠迭代算法的节点电压网络方程的求解，计算量小，具有较好优势，是传统风电动态等值建模技术的有效补充，根据直驱风电场各风电机组单元接入点电压的分布差异，从分析了风电机组出口电流随机端电压及有功出力的变化轨迹特性出发，建立等值阻抗+受控电流源形式的多机动态响应等值模型，以准确刻画直驱风电场出现电压波动对应的电气量动态响应情况。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述直驱风电场动态响应关键点的电压幅值及计算解析式如下式所示：
3.如权利要求2所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述分段函数具体如下式所示：
4.如权利要求3所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述多机动态响应等值模型的受控电流源及等值阻抗具体如下式所示：
5.如权利要求4所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述动态响应解析计算式具体如下式所示：
6.如权利要求5所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述直驱风电场集电系统参数包括集电系统网络拓扑、集电线及各馈线长度和阻抗参数。
7.如权利要求6所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述并入电网参数包括直驱风电场中各风电机组数目及位置、变流器、箱变压器及主变压器参数。
...【技术特征摘要】
1.考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述直驱风电场动态响应关键点的电压幅值及计算解析式如下式所示：
3.如权利要求2所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述分段函数具体如下式所示：
4.如权利要求3所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述多机动态响应等值模型的受控电流源及等值阻抗具体如下式所示：
5.如权利要求4所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述动态响应解析计算式具体如下式所示：
6.如权利要求5所述的考虑直驱风电场内部分布特性的动态响应建模方法，其特征在于：所述直驱风电场集电系统参数包括集电系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：高杉雪，郑超，曾丕江，陈义宣，剡文林，程旻，张丹，司大军，黄润，杨明亮，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。