【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种调相机配置方法及配置系统，尤其涉及新能源多场站系统的调相机配置方法及配置系统，属于新能源并网发电。
技术介绍
1、长期以来，传统电网基于同步电机建立起的同步机制与调节机制共同维持系统的安全稳定运行。随着近年来清洁能源的迅猛发展，光伏和风电等新能源装机容量和渗透率的不断提高，在缓解能源危机的同时，也给电网的安全稳定运行带来诸多挑战：一方面，新能源大多通过电力电子设备并网，缺乏旋转电机具备的惯量支撑，削弱了电网的频率静态稳定性；另一方面，由于风电和光伏等新能源具有随机性和波动性特点，且并网时多采用最大功率跟踪控制策略，而不参与系统的频率电压调节，因而具有弱抗扰性。因此如何保证新能源并网系统稳定运行是一个重要的问题。
2、题为《大规模新能源直流外送系统调相机配置研究》(索之闻，刘建琴，蒋维勇等.大规模新能源直流外送系统调相机配置研究[j].电力自动化设备，2019，39(09)：124-129)的文献首先分析了送端电网暂态过电压的影响因素；然后构建了直流外送试验仿真系统，基于机电暂态仿真，考虑分布式调相机及其分层分散配置的作用，分别提出了调相机集中和分散接入不同电压等级配置方案；通过对比各方案给出了大规模新能源直流外送系统调相机配置建议。但是该配置方法没有考虑到在配置调相机时满足电网电压支撑能力对调相机的约束，以及具体如何配置调相机使电网的稳定性提升效果最好。
3、题为《一种调相机部署方法和装置》(cn115149543a)的中国专利技术专利申请说明书首先计算了新能源场站的初始短路比，然后根据
4、题为《一种特高压直流弱受端电网的同步调相机配置方法》(cn111725815a)的中国专利技术专利申请说明书建立了同步调相机最优配置模型，利用最优配置节点排序和迭代法求取调相机在弱受端电网的最优配置台数和容量。能有效提高调相机对弱受端电网的暂态电压支撑作用，释放了发电机组的旋转备用容量，提升了负荷高峰期间发电机组的带负荷能力。但是该专利的配置方法没有考虑到在满足系统要求的前提下如何选择最佳的配置方案使总收益最大。
5、综上所述，现有的技术中还存在以下问题：
6、1.没有考虑到在配置调相机时满足电网电压支撑能力对调相机的约束和新能源汇集站装机容量对新能源机组最大出力的约束，以及具体如何配置调相机使电网的稳定性和送出能力的提升效果最好。
7、2.没有提出如何由调相机容量的约束得到新能源机组最大出力的最小值，从而确定有多少可行的调相机配置方案。以及如何在新能源机组最大出力范围内选择最佳的调相机配置方案使配置调相机后的总收益最大。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是上述各种技术方案的局限性，从电网电压支撑能力对调相机的约束、新能源汇集站装机容量对新能源机组最大出力的约束角度，提出了一种新能源多场站系统的调相机配置方法及配置系统，在新能源机组最大出力范围内选择最佳的调相机配置方案使配置调相机后的总收益最大。
2、本专利技术的目的是这样实现的。本专利技术提供了一种调相机配置方法，应用该方法的新能源多场站系统包括n个新能源场站，且每个新能源场站中包括多个新能源机组；在新能源场站中，α个为风电场，β个为光伏电站，α+β＝n；步骤如下：
3、s1，以系统总收益c最大建立目标函数，其中系统总收益c包括风电场净收益和光伏电站净收益；
4、s2，根据每个新能源机组的机端短路比和每个新能源场站的并网短路比进行调相机的第一轮配置，获得第1次风电场调相机总台数nw1及对应的风电场总最大出力pmax_w1，第1次光伏电站调相机总台数npv1及对应的光伏电站总最大出力pmax_pv1；
5、s3，根据机端短路比最小差值和并网短路比最小差值进行调相机的第二轮配置，获得y-1组风电场调相机总台数和对应的风电场总最大出力，x-1组光伏电站调相机总台数和对应的光伏电站总最大出力；
6、s4，根据目标函数、第1次风电场调相机总台数nw1及对应的风电场总最大出力pmax_w1、y-1组风电场调相机总台数和对应的风电场总最大出力，获得最大风电场净收益maxcw和最优风电场调相机总台数n′w；
7、s5，根据目标函数、第1次光伏电站调相机总台数npv1及对应的光伏电站总最大出力pmax_pv1、x-1组光伏电站调相机总台数和对应的光伏电站总最大出力，获得最大光伏电站净收益max cpv和最优光伏电站调相机总台数n′pv；
8、根据最优风电场调相机总台数n′w和最优光伏电站调相机总台数n′pv，获得系统配置的最优调相机台数n′。
9、优选地，s1所述目标函数的表达式为：
10、max c＝max cw+max cpv
11、其中，cw为风电场净收益，cpv为光伏电站净收益，表达式分别为：
12、cw＝ew[a(pmax_w)-a(p0_w)]-(ck+cmnyears+cnnyears)nw
13、cpv＝epv[a(pmax_pv)-a(p0_pv)]-(ck+cmnyears+cnnyears)npv
14、式中，nw为系统风电场配置的调相机总台数，npv为系统光伏电站配置的调相机总台数，nyears为调相机设计运行年数，ck为安装每台调相机所需的成本，cm为每台调相机每年维护成本，cn为每台调相机每年内部消耗成本；p0_w为配置调相机前α个风电场给汇集站的总最大出力，p0_pv为配置调相机前β个光伏电站给汇集站的总最大出力；a(p0_w)为配置调相机前α个风电场一年的总发电量，a(p0_pv)为配置调相机前β个光伏电站一年的总发电量，pmax_w为配置调相机后α个风电场给汇集站总最大出力，pmax_pv为配置调相机后β个光伏电站给汇集站总最大出力；a(pmax_w)为配置调相机后α个风电场一年的总发电量，a(pmax pv)为配置调相机后β个光伏电站一年的总发电量；ew为风电发电的上网电价，ｅｐv为光伏发电的上网电价。
15、优选地，s2的实现过程如下：
16、使用psd软件中的sccp程序计算系统中每个新能源机组的机端短路比并记为机组机端短路比rg，使用psd软件中的sccp程序计算系统中每个新能源场站的并网短路比并记为场站并网短路比rs，给定机组机端短路比临界值rg-min和场站并网短路比临界值rs-min，并按照以下方式进行调相机的第一轮配置：
17、若系统中所有新能源机组的机组机端短路比rg均大于机组机端短路比临界值rg-min，且系统中所有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种调相机配置方法，应用该方法的新能源多场站系统包括n个新能源场站，且每个新能源场站中包括多个新能源机组；在新能源场站中，α个为风电场，β个为光伏电站，α+β＝n；其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的调相机配置方法，其特征在于，S1所述目标函数的表达式为：
3.根据权利要求2所述的调相机配置方法，其特征在于，S2的实现过程如下：
4.根据权利要求2所述的调相机配置方法，其特征在于，S3中所述y-1组风电场调相机总台数和对应的风电场总最大出力的获得过程如下：
5.根据权利要求2所述的调相机配置方法，其特征在于，S3中所述x-1组光伏电站调相机总台数和对应的光伏电站总最大出力的获得过程如下：
6.根据权利要求2所述的调相机配置方法，其特征在于，S4的实现过程如下：
7.根据权利要求2所述的调相机配置方法，其特征在于，S5的实现过程如下：
8.一种调相机配置系统，新能源多场站系统包括n个新能源场站，且每个新能源场站中包括多个新能源机组；在新能源场站中，α个为风电场，β个为光伏电站，α+β
9.根据权利要求8所述的一种调相机配置系统，其特征在于，所述用于以系统总收益C最大建立目标函数的函数建立模块包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有被编程或配置以执行权利要求1～7中任意一项所述调相机配置方法的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.一种调相机配置方法，应用该方法的新能源多场站系统包括n个新能源场站，且每个新能源场站中包括多个新能源机组；在新能源场站中，α个为风电场，β个为光伏电站，α+β＝n；其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的调相机配置方法，其特征在于，s1所述目标函数的表达式为：
3.根据权利要求2所述的调相机配置方法，其特征在于，s2的实现过程如下：
4.根据权利要求2所述的调相机配置方法，其特征在于，s3中所述y-1组风电场调相机总台数和对应的风电场总最大出力的获得过程如下：
5.根据权利要求2所述的调相机配置方法，其特征在于，s3中所述x-1组光伏电站调相机总台数和对应的光伏电站总最大出力的获得过程如...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳，胡林枫，吴金灿，张隽，刘海涛，王冠楠，邢晶，陈达威，杨艳晨，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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