一种风电送出稳定极限的获取方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种风电送出稳定极限的获取方法及装置，方法包括：获取风火打捆外送系统的电力运行数据，并实时仿真器中构建仿真模型，仿真模型包括风电机组和火电机组，在风电满发时，构建第一测试环境，对火电机组进行风电出力稳定极限测试，以及在火电满发时，构建第二测试环境，对风电机组进行火电出力稳定极限测试，将两个稳定极限测试的结果组合，作为风火打捆外送系统在风电送出时的稳定极限。可见，通过构建不同测试条件，精确仿真模型对实际控制风火打捆外送系统的响应特性，对火电机组和风电机组进行相应的出力稳定极限测试，得到风电满发和火电满发时的风电送出动态失稳边界，从而能够精确排查出系统动态功角失稳的风险。风险。风险。

【技术实现步骤摘要】
一种风电送出稳定极限的获取方法及装置


[0001]本申请涉及风火发电仿真领域，更具体的说，是涉及一种风电送出稳定极限的获取方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着用电量的不断提高，风电开发得以大力发展，近年普及率显著提高。风火打捆外送输电方式是大规模风电集中送出的主要方式，能有效解决能源储备与负荷需求逆向分布的难题。风火打捆外送系统的工作模式为，将风电场产生的风电，与火电场产生的火电汇集于风火打捆汇集站，打捆风电和火电，并经交流送出通道将打捆后的电能送至主网。风火打捆外送系统通过交流通道送出时，如果交流送出通道的有功功率过大，那么可能出现送出交流线路故障跳闸后风火打捆外送系统出现动态功角失稳的情况。
[0003]传统的电网稳定极限计算方法多基于机电暂态仿真或电磁暂态仿真软件进行分析，所仿真出的仿真模型与实际控制风火打捆外送系统的响应特性差异较大，无法针对风电的运行控制特性进行精确仿真计算从而确定发电机出力与新能源出力的稳定极限，从而无法精确确定系统动态功角失稳的风险。
[0004]如何获取风火打捆外送系统的风电送出稳定极限，精确排查出系统动态功角失稳的风险，是需要关注的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种风电送出稳定极限的获取方法及装置，以提高风火打捆经交流送出系统的出力确定性。
[0006]为了实现上述目的，现提出具体方案如下：
[0007]一种风电送出稳定极限的获取方法，应用于风电测试系统中的调度处理器，所述风电测试系统包括实时仿真器和所述调度处理器，所述调度处理器连接于所述实时仿真器，以控制所述实时仿真器；
[0008]该方法包括：
[0009]获取风火打捆外送系统的电力运行数据，并基于所述电力运行数据，在所述实时仿真器中构建所述风火打捆外送系统的仿真模型，所述仿真模型包括风电机组和火电机组；
[0010]在所述仿真模型达到风电满发时，构建风电出力稳定极限测试的第一测试环境，并在所述第一测试环境下，对所述火电机组进行风电出力稳定极限测试，得到所述仿真模型达到风电满发时的风电送出动态失稳边界；
[0011]在所述仿真模型达到火电满发时，构建火电出力稳定极限测试的第二测试环境，并在所述第二测试环境下，对所述风电机组进行火电出力稳定极限测试，得到所述仿真模型达到火电满发时的风电送出动态失稳边界；
[0012]将所述仿真模型达到风电满发时的风电送出动态失稳边界，与所述仿真模型达到
火电满发时的风电送出动态失稳边界组合，作为所述风火打捆外送系统在风电送出时的稳定极限。
[0013]可选的，所述风电测试系统还包括风机变流器保护装置和风电场动态无功补偿保护装置，所述调度处理器与所述风机变流器保护装置和所述风电场动态无功补偿保护装置相连，以控制所述风机变流器保护装置和所述风电场动态无功补偿保护装置；
[0014]所述构建风电出力稳定极限测试的第一测试环境，包括：
[0015]将所述风机变流器保护装置的运行功率设置为所述风机变流器保护装置的最大有功功率；
[0016]将所述火电机组的出力功率设置为所述火电机组的最小运行功率；
[0017]将所述风电场动态无功补偿保护装置的运行功率设置为所述风电场动态无功补偿保护装置的额定功率。
[0018]可选的，在所述第一测试环境下，对所述火电机组进行风电出力稳定极限测试，得到所述仿真模型达到风电满发时的风电送出动态失稳边界，包括：
[0019]在所述第一测试环境下，获取在断开交流送出通道的交流甲线下，交流乙线的输出功率，所述交流甲线和所述交流乙线均为所述仿真模型中的交流送出通道的交流传输线路，所述交流送出通道用于连接所述仿真模型中的风火打捆汇集站和所述仿真模型中的主网，所述风火打捆汇集站与所述火电机组相连，并通过风电汇集站与所述风电机组相连；
[0020]根据所述交流乙线的输出功率，确定所述交流乙线的阻尼比；
[0021]判断所述阻尼比是否大于预设阻尼比阈值；
[0022]若是，按照预设比例将所述火电机组的出力功率增大，得到新的火电机组的出力功率；
[0023]基于与所述新的火电机组的出力功率，更新所述第一测试环境，得到新的第一测试环境；
[0024]在预设第一时长后恢复所述交流甲线的连接，返回执行在所述第一测试环境下，获取断开所述仿真模型中的交流甲线时的，所述交流乙线的输出功率的步骤；
[0025]若否，确定所述火电机组的出力功率为，所述仿真模型达到风电满发时的风电送出动态失稳边界。
[0026]可选的，所述风电测试系统还包括风机变流器保护装置和风电场动态无功补偿保护装置，所述调度处理器与所述风机变流器保护装置和所述风电场动态无功补偿保护装置相连，以控制所述风机变流器保护装置和所述风电场动态无功补偿保护装置；
[0027]所述构建火电出力稳定极限测试的第二测试环境，包括：
[0028]将所述风机变流器保护装置的运行功率设置为所述风机变流器保护装置的最小有功功率；
[0029]将所述火电机组的出力功率设置为所述火电机组的最大运行功率；
[0030]将所述风电场动态无功补偿保护装置的运行功率设置为所述风电场动态无功补偿保护装置的额定功率。
[0031]可选的，在所述第二测试环境下，对所述风电机组进行火电出力稳定极限测试，得到所述仿真模型达到火电满发时的风电送出动态失稳边界，包括：
[0032]在所述第二测试环境下，获取在断开交流送出通道的交流甲线下，交流乙线的输
出功率，所述交流甲线和所述交流乙线均为所述仿真模型中的交流送出通道的交流传输线路，所述交流送出通道用于连接所述仿真模型中的风火打捆汇集站和所述仿真模型中的主网，所述风火打捆汇集站与所述火电机组相连，并通过风电汇集站与所述风电机组相连；
[0033]根据所述交流乙线的输出功率，确定所述交流乙线的阻尼比；
[0034]判断所述阻尼比是否大于预设阻尼比阈值；
[0035]若是，按照预设比例将所述风电机组的出力功率增大，得到新的风电机组的出力功率；
[0036]在预设第二时长后恢复所述交流甲线的连接，返回执行在所述第二测试环境下，获取断开所述仿真模型中的交流甲线时的，所述交流乙线的输出功率的步骤；
[0037]若否，确定所述风电机组的出力功率为，所述仿真模型达到火电满发时的风电送出动态失稳边界。
[0038]一种风电送出稳定极限的获取装置，应用于风电测试系统中的调度处理器，所述风电测试系统包括实时仿真器和所述调度处理器，所述调度处理器连接于所述实时仿真器，以控制所述实时仿真器；
[0039]该装置包括：
[0040]实时仿真单元，用于获取风火打捆外送系统的电力运行数据，并基于所述电力运行数据，在所述实时仿真器中构建所述风火打捆外送系统的仿真模型，所述仿真模型包括风电机组和火电机组；
[0041]风电稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电送出稳定极限的获取方法，其特征在于，应用于风电测试系统中的调度处理器，所述风电测试系统包括实时仿真器和所述调度处理器，所述调度处理器连接于所述实时仿真器，以控制所述实时仿真器；该方法包括：获取风火打捆外送系统的电力运行数据，并基于所述电力运行数据，在所述实时仿真器中构建所述风火打捆外送系统的仿真模型，所述仿真模型包括风电机组和火电机组；在所述仿真模型达到风电满发时，构建风电出力稳定极限测试的第一测试环境，并在所述第一测试环境下，对所述火电机组进行风电出力稳定极限测试，得到所述仿真模型达到风电满发时的风电送出动态失稳边界；在所述仿真模型达到火电满发时，构建火电出力稳定极限测试的第二测试环境，并在所述第二测试环境下，对所述风电机组进行火电出力稳定极限测试，得到所述仿真模型达到火电满发时的风电送出动态失稳边界；将所述仿真模型达到风电满发时的风电送出动态失稳边界，与所述仿真模型达到火电满发时的风电送出动态失稳边界组合，作为所述风火打捆外送系统在风电送出时的稳定极限。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风电测试系统还包括风机变流器保护装置和风电场动态无功补偿保护装置，所述调度处理器与所述风机变流器保护装置和所述风电场动态无功补偿保护装置相连，以控制所述风机变流器保护装置和所述风电场动态无功补偿保护装置；所述构建风电出力稳定极限测试的第一测试环境，包括：将所述风机变流器保护装置的运行功率设置为所述风机变流器保护装置的最大有功功率；将所述火电机组的出力功率设置为所述火电机组的最小运行功率；将所述风电场动态无功补偿保护装置的运行功率设置为所述风电场动态无功补偿保护装置的额定功率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一测试环境下，对所述火电机组进行风电出力稳定极限测试，得到所述仿真模型达到风电满发时的风电送出动态失稳边界，包括：在所述第一测试环境下，获取在断开交流送出通道的交流甲线下，交流乙线的输出功率，所述交流甲线和所述交流乙线均为所述仿真模型中的交流送出通道的交流传输线路，所述交流送出通道用于连接所述仿真模型中的风火打捆汇集站和所述仿真模型中的主网，所述风火打捆汇集站与所述火电机组相连，并通过风电汇集站与所述风电机组相连；根据所述交流乙线的输出功率，确定所述交流乙线的阻尼比；判断所述阻尼比是否大于预设阻尼比阈值；若是，按照预设比例将所述火电机组的出力功率增大，得到新的火电机组的出力功率；基于与所述新的火电机组的出力功率，更新所述第一测试环境，得到新的第一测试环境；在预设第一时长后恢复所述交流甲线的连接，返回执行在所述第一测试环境下，获取断开所述仿真模型中的交流甲线时的，所述交流乙线的输出功率的步骤；
若否，确定所述火电机组的出力功率为，所述仿真模型达到风电满发时的风电送出动态失稳边界。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风电测试系统还包括风机变流器保护装置和风电场动态无功补偿保护装置，所述调度处理器与所述风机变流器保护装置和所述风电场动态无功补偿保护装置相连，以控制所述风机变流器保护装置和所述风电场动态无功补偿保护装置；所述构建火电出力稳定极限测试的第二测试环境，包括：将所述风机变流器保护装置的运行功率设置为所述风机变流器保护装置的最小有功功率；将所述火电机组的出力功率设置为所述火电机组的最大运行功率；将所述风电场动态无功补偿保护装置的运行功率设置为所述风电场动态无功补偿保护装置的额定功率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二测试环境下，对所述风电机组进行火电出力稳定极限测试，得到所述仿真模型达到火电满发时的风电送出动态失稳边界，包括：在所述第二测试环境下，获取在断开交流送出通道的交流甲线下，交流乙线的输出功率，所述交流甲线和所述交流乙线均为所述仿真模型中的交流送出通道的交流传输线路，所述交流送出通道用于连接所述仿真模型中的风火打捆汇集站和所述仿真模型中的主网，所述风火打捆汇集站与所述火电机组相连，并通过风电汇集站与所述风电机组相连；根据所述交流乙线的输出功率，确定所述交流乙线的阻尼比；判断所述阻尼比是否大于预设阻尼比阈值；若是，按照预设比例将所述风电机组的出力功率增大，得到新的风电机组的出力功率；在预设第二时长后恢复所述交流甲线的连接，返回执行在所述第二测试环境下，获取断开所述仿真模型中的交流甲线时的，所述交流乙线的输出功率的步骤；若否，确定所述风电机组的出力功率为，所述仿真模型达到火电满发时的风电送出动态失稳边界。6.一种风电送出稳定极限的获取装置，其特征在于，应用于风电测试系统中的调度处理器，所述风电测试系统包括实时仿真器和所述调度处理器，所述调度处理器连接于所述实时仿真器，以控制所述实时仿真器；该装置包括：实时仿真单元，用于获取风火打捆外送系统的电力运行数据，并基于所述电力运行数据，在所述实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成翔，朱益华，常东旭，余佳微，胡云，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：