新能源场站建模方法、设备、终端及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种新能源场站建模方法，并公开了具有新能源场站建模方法的设备、存储介质及汇集线等值参数，其中新能源场站建模方法通过对国内多个新能源场站汇集线系统进行基于等效损耗原则的等值，计算各类型汇集线系统的等值汇集线参数平均值，得到不同类型汇集线系统的典型汇集线等值参数，结合基于容量加权的机组等值模型，建立适用于大电网数模混合实时仿真的新能源场站模型。相较于详细模型可大大节省计算资源，相较于直接聚合等值模型可大大提高仿真精确度。通过本发明专利技术的方法，解决了含高比例新能源的大电网数模混合实时仿真中，大规模新能源场站模型无法兼顾实时性与精确度的问题。度的问题。度的问题。

【技术实现步骤摘要】
新能源场站建模方法、设备、终端及存储介质


[0001]本专利技术涉及数模混合实时仿真领域，特别涉及一种新能源场站建模方法、设备、终端及存储介质。

技术介绍

[0002]与常规电源相比，新能源发电单机容量小、数量多、布点分散，而且具有显著的间歇性、波动性、随机性特征。随着新能源大规模开发、高比例并网，以及电力电子设备的大量应用，电力系统的技术基础、控制基础和运行机理将发生深刻变化，电力电量平衡、安全稳定控制等将面临前所未有的挑战，亟需通过仿真手段深入研究新型电力系统，发现并解决大规模新能源接入电网为电网规划及安全稳定运行带来的困难和问题。目前，电力系统仿真手段主要包括机电暂态仿真，数字电磁暂态仿真，机电
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电磁混合仿真，数模混合电磁暂态仿真。数模混合电磁暂态仿真采用大型计算机进行仿真计算，仿真规模相对较大，仿真速度达到实时，且接入了直流实际控制保护系统，仿真精度较前两者高，是新型电力系统精确仿真的有效手段。基于此，亟需建设包括大规模新能源场站及交直流系统在内的电磁暂态数模混合实时仿真平台，以此为基础，开展大规模新能源经柔性直流接入电网特性研究及协调控制策略研究。
[0003]目前在新能源场站建模方面主要采用以下几种模型：
[0004](1)场站一比一详细模型
[0005](2)基于机组参数分群或参数辨识的等值模型
[0006](3)基于容量加权的简化机组等值模型
[0007]针对上述(1)场站一比一详细模型，场站中包括风机/光伏发电单元及其控制器、箱变、无功补偿设备在内的所有设备均按照实际情况建模。该模型精确度非常高，然而，一个场站中通常包含数十台甚至近百台机组。在大规模新能源场站仿真场景下，建立所有场站的详细模型需要耗费巨大的仿真资源，且无法保证仿真效率。
[0008]针对上述(2)基于机组参数分群的等值模型，在相对节省计算资源的同时，可以较好地反映场站在不同运行工况下的运行特性。但这种等值方法所需数据和等值工作量都十分庞大，建模效率相对较低，且在大规模新能源场站仿真场景下，对于投运时间较长的存量新能源场站，其数据可能不完整或变化较大，对于新建场站，其运行数据较少，无法进行准确的参数辨识，对于规划场站，尚无详细的设备数据用来进行等值。因此，这种等值方法仅适用于个别已知设备详细参数的新能源场站建模，适用范围有限。

技术实现思路

[0009]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种大规模新能源场站建模方法，能够提供一种建模方法，能够在保证一定仿真精确度的同时，相对地节省计算资源，从而满足包含大规模新能源场站的大电网数模混合实时仿真要求，解决大规模新能源场站接入的数模混合实时仿真的技术难题，提升仿真精确度。
[0010]根据本专利技术的第一方面实施例的新能源场站建模方法，包括以下步骤：
[0011]将新能源场站中所有机组等值为一台总等值机组；
[0012]将新能源场站中所有汇集线系统等值为一条总等值汇集线；
[0013]将新能源场站等效为所述总等值机组连接所述总等值汇集线接入电网的形式进行建模。
[0014]根据本专利技术实施例的场站建模方法，至少具有如下有益效果：
[0015]通过将机组和汇集线进行等效的步骤，减少了仿真过程中所需的计算资源，同时还能保证一定的仿真精度，从而满足包含大规模新能源场站的大电网数模混合实时仿真要求，解决大规模新能源场站接入的数模混合实时仿真的技术难题。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述将新能源场站中所有机组等值为一台总等值机组的步骤中，包括：
[0017]将所述新能源多场站中的机组/箱变的容量、风力机及发电机的转子惯性时间常数、轴系刚度系数、主回路/箱变电阻、电感、主回路电容进行等值，得到一台总等值机组。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述将新能源场站中所有汇集线系统等值为一条等值汇集线的步骤，包括以下步骤：
[0019]根据汇集线系统拓扑确定汇集线系统的连接方式，找到其中的最末端分支；
[0020]将所述汇集线系统中最末端分支进行第一并联等值/串联等值，然后再将经过第一并联等值/串联等值的所述汇集线系统的最末端分支进行第二串联等值/并联等值，不断重复此过程直到汇集线系统所有的分支都被等值成一个设备
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述串联汇集线的等值阻抗Z
ECS
为：
[0022][0023]等值导纳为B
ECS
为：
[0024][0025]其中i代表机组的编号，n代表一共有几台机组。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，所述并联汇集线的等值阻抗Z
ECS
为：
[0027][0028]根据本专利技术第二方面实施例的新能源场站建模设备，包括：
[0029]机组转换模块，能将新能源场站中所有机组等值为一台总等值机组；
[0030]汇集线转换系统，能将新能源场站中所有汇集线系统等值为一条总等值汇集线；
[0031]电力仿真系统，能将整个场站等效为所述总等值机组连接所述总等值汇集线接入电网的形式进行建模。
[0032]根据本专利技术第三方面实施例的终端，其特征在于，包括：存储器、处理器，所述存储器内存放有计算机软件，所述计算机软件在运行的时候能够实现上述新能源场站建模方法。
[0033]根据本专利技术第四方面实施例的汇集线等值参数，如下表所示：
[0034]附图说明
[0035]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0036]图1为本专利技术实施例的新能源场站建模方法的步骤示意图；
[0037]图2为本专利技术实施例的汇集线段串联情况下等值汇集线及等值机组示意图；
[0038]图3为本专利技术实施例的汇集线段并联情况下等值汇集线及等值机组示意图；
[0039]图4为本专利技术实施例的多分支汇集线示意图；
[0040]图5为本专利技术一些较优的实施例的新能源场站建模方法的步骤示意图。
具体实施方式
[0041]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0042]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0043]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源场站建模方法，其特征在于，包括以下步骤：将新能源场站中所有机组等值为一台总等值机组；将新能源场站中所有汇集线系统等值为一条总等值汇集线；将新能源场站等效为所述总等值机组连接所述总等值汇集线接入电网的形式进行建模。2.根据权利要求1所述的新能源场站建模方法，其特征在于，所述将新能源场站中所有机组等值为一台总等值机组的步骤，包括：将所述新能源多场站中的机组/箱变的容量、风力机及发电机的转子惯性时间常数、轴系刚度系数、主回路/箱变电阻、电感、主回路电容进行等值，得到一台总等值机组。3.根据权利要求1所述的新能源场站建模方法，其特征在于，所述将新能源场站中所有汇集线系统等值为一条等值汇集线的步骤，包括以下步骤：根据汇集线系统拓扑确定汇集线系统的连接方式，找到其中的最末端分支；将所述汇集线系统中最末端分支进行第一并联等值/串联等值，然后再将经过第一并联等值/串联等值的所述汇集线系统的最末端分支进行第二串联等值/并联等值，不断重复此过程直到汇集线系统所有的分支都被等值成总等值汇集线。4.根据权利要求3所述的新能源场站建模方法，其特征在于，所述串联等值过程中，汇集线的等值阻抗Z
ECS
为：等值导纳为B
ECS
为：其中i代表机组的编号，n代表一共有几台机组，Z
i
代表第i条汇集线的阻抗，B
i
代表第i条汇集线的导纳。5.根据权利要求3所述的新能源场站建模方法，其特征在于，所述并联等值过程中，汇集线的等值阻抗Z
ECS
为：其中，P...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞广恒，朱艺颖，刘翀，王薇薇，刘琳，雷霄，林少伯，刘世成，赵志华，杨尚瑾，李新年，杨立敏，吴娅妮，胡涛，谢国平，王晶芳，张晓丽，李跃婷，张晋华，刘浩芳，许锐文，付小倍，贺郁文，李潇潇，陈晨曦，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司，
类型：发明
国别省市：