一种对新能源电源电压支撑能力进行评估的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种对新能源电源电压支撑能力进行评估的方法及系统，其中方法包括：确定求解稳态时新能源并网点电压时的系统稳态方程；确定系统故障条件下的无功电流调整系数，基于所述无功电流调整系数和所述系统稳态方程，求解系统故障条件下新能源并网点失稳电压将所述新能源并网点失稳电压与预设的稳定临界值电压进行比较，根据比较结果对新能源电源电压支撑能力进行评估。对新能源电源电压支撑能力进行评估。对新能源电源电压支撑能力进行评估。

【技术实现步骤摘要】
一种对新能源电源电压支撑能力进行评估的方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统仿真及分析
，更具体地，涉及一种对新能源电源电压支撑能力进行评估的方法及系统。

技术介绍

[0002]传统的电力系统暂态仿真在电力系统的仿真及分析工作中取得了巨大的成功，在方式计算中得到的数值解能够准确反映电力系统的运行状态以及故障后的过渡过程，同时，基于暂态仿真及其它技术工具所开发的连续潮流、静态安全分析等数学工具极大的失稳了电力系统安全稳定运行的能力与分析水平。
[0003]电压稳定与无功支撑能力对电网安全稳定运行起到重要作用，但随着新能源电源的大量接入，使用传统方法分析电网的电压稳定与无功支撑能力将可能出现不适用的情况。根据目前学术界广泛共识，各类新能源电源均可等效为电流源。因其自身并不具备同步发电机等电压源的电压支撑特性，新能源电源并网时需要有相应的电压源提供电压支撑。当外界电压支撑能力较弱时，新能源电源的稳定运行能力将会受到影响，电压支撑能力严重不足时，新能源电源可能发生电压失稳与崩溃现象。
[0004]尽管随着新能源电源的广泛接入使得电力系统的电压稳定与电压支撑能力计算变得更加复杂，但考虑到在交流电网发生大扰动导致电压下跌过程中，不论传统电源或是新能源电源均会按照各自控制方式提供一定量的电压支撑以维持系统电压稳定，目前广泛应用的分析方法可分为仿真法与短路比分析法。
[0005]使用仿真法分析系统电压支撑能力主要以目前现行行业标准《DL/T1172
‑
2013电力系统电压稳定评价导则》中5.2与5.3款内容为依据，判定“电力系统受到扰动后负荷母线电压能否在10s以内恢复到0.80p.u.以上”与“电力系统受到扰动后的中长期过程中，负荷母线电压能够保持或恢复到0.90p.u.以上”以评价系统电压支撑能力情况。该种方法通过系统的动态特性，基于时域仿真获得了电压支撑能力的评判依据。但仿真法侧重于扰动或故障清除后的动态特性，获得的结果相对保守，在实际工程应用中可进一步优化。
[0006]使用短路比分析法评价电压支撑能力是目前考虑新能源电源接入下较为常用的分析方法。该方法侧重于对电力系统进行简化等值，通过计算短路电流与短路比以衡量新能源电源接入后电力系统提供电压支撑能力。该方法是一种静态指标，难以考虑新能源电源在系统发生扰动后的动态过程中起到的电压支撑作用。因此，短路比分析法在准确性上存在一定偏差。
[0007]目前新能源电源外特性一般为受控电流源，需要外部电力系统提供并网电压支撑才能正常工作，所以当系统并网电压支撑较弱时，很可能导致新能源电源并网工作不稳定，发生宽频振荡等现象。而当系统电压支撑能力进一步减弱时，新能源并网系统将发生更严重的电压失稳与电压崩溃现象。新能源并网系统的宽频振荡现象与电压稳定现象相比，通常具有先导性，因此可将大扰动后是否发生宽频振荡现象作为衡量外部电力系统对新能源电源电压支撑能力是否充足的一个重要思路。
[0008]尽管随着新能源电源的广泛接入使得电力系统的电压稳定与电压支撑能力计算变得更加复杂，但考虑到在交流电网发生大扰动导致电压下跌过程中，不论传统电源或是新能源电源均会按照各自控制方式提供一定量的无功支撑以维持系统电压水平，在此基础上可以利用相关分析计算与仿真工具，通过分析大扰动期间的电压跌落深度来判断接入系统的新能源电源是否会出现宽频振荡现象，进而检验该工况下系统电压支撑力的强弱。
[0009]因此，需要一种技术，以实现对新能源电源电压支撑能力进行评估。

技术实现思路

[0010]本专利技术技术方案提供一种对新能源电源电压支撑能力进行评估的方法及系统，以解决如何对新能源电源电压支撑能力进行评估的问题。
[0011]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种对新能源电源电压支撑能力进行评估的方法，所述方法包括：
[0012]确定求解稳态时新能源并网点电压时的系统稳态方程；
[0013]确定系统故障条件下的无功电流调整系数，基于所述无功电流调整系数和所述系统稳态方程，求解系统故障条件下新能源并网点失稳电压
[0014]将所述新能源并网点失稳电压与预设的稳定临界值电压进行比较，根据比较结果对新能源电源电压支撑能力进行评估。
[0015]优选地，所述确定求解稳态时新能源并网点电压时的系统稳态方程，包括：
[0016][0017]其中，为电网侧等效电源电压，为新能源电源有功电流分量，为新能源电源无功电流分量，Z
eq
为故障点接地连接阻抗，Z1为电网侧与故障点间连接阻抗，Z2为新能源与故障点间连接阻抗。
[0018]优选地，所述确定系统故障条件下的无功电流调整系数，包括：
[0019][0020]其中，k为无功电流调整系数，j为虚数单位。
[0021]优选地，将k取值不大于3。
[0022]优选地，所述基于所述无功电流调整系数和所述系统稳态方程，求解系统故障条件下新能源并网点失稳电压包括：
[0023][0024]优选地，将所述新能源并网点失稳电压与预设的稳定临界值电压进行比较，根据比较结果对新能源电源电压支撑能力进行评估，包括：
[0025]当所述新能源并网点失稳电压大于所述稳定临界值电压时，则新能源电源无宽频振荡风险；
[0026]当所述新能源并网点失稳电压小于所述稳定临界值电压时，则新能源电源无
宽频振荡风险。
[0027]基于本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种对新能源电源电压支撑能力进行评估的系统，所述系统包括：
[0028]求解单元，用于确定求解稳态时新能源并网点电压时的系统稳态方程；确定系统故障条件下的无功电流调整系数，基于所述无功电流调整系数和所述系统稳态方程，求解系统故障条件下新能源并网点失稳电压
[0029]评估单元，用于将所述新能源并网点失稳电压与预设的稳定临界值电压进行比较，根据比较结果对新能源电源电压支撑能力进行评估。
[0030]优选地，所述求解单元，用于确定求解稳态时新能源并网点电压时的系统稳态方程，具体用于：
[0031][0032]其中，为电网侧等效电源电压，为新能源电源有功电流分量，为新能源电源无功电流分量，Z
eq
为故障点接地连接阻抗，Z1为电网侧与故障点间连接阻抗，Z2为新能源与故障点间连接阻抗。
[0033]优选地，所述求解单元，用于确定系统故障条件下的无功电流调整系数，具体用于：
[0034][0035]其中，k为无功电流调整系数，j为虚数单位。
[0036]优选地，将k取值不大于3。
[0037]优选地，所述求解单元，用于基于所述无功电流调整系数和所述系统稳态方程，求解系统故障条件下新能源并网点失稳电压具体用于：
[0038][0039]优选地，所述评估单元，用于将所述新能源并网点失稳电压与预设的稳定临界值电压进行比较，根据比较结果对新能源电源电压支撑能力进行评估，具体用于：
[0040]当所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对新能源电源电压支撑能力进行评估的方法，所述方法包括：确定求解稳态时新能源并网点电压时的系统稳态方程；确定系统故障条件下的无功电流调整系数，基于所述无功电流调整系数和所述系统稳态方程，求解系统故障条件下新能源并网点失稳电压将所述新能源并网点失稳电压与预设的稳定临界值电压进行比较，根据比较结果对新能源电源电压支撑能力进行评估。2.根据权利要求1所述的方法，所述确定求解稳态时新能源并网点电压时的系统稳态方程，包括：其中，为电网侧等效电源电压，为新能源电源有功电流分量，为新能源电源无功电流分量，Z
eq
为故障点接地连接阻抗，Z1为电网侧与故障点间连接阻抗，Z2为新能源与故障点间连接阻抗。3.根据权利要求2所述的方法，所述确定系统故障条件下的无功电流调整系数，包括：其中，k为无功电流调整系数，j为虚数单位。4.根据权利要求3所述的方法，将k取值不大于3。5.根据权利要求3所述的方法，所述基于所述无功电流调整系数和所述系统稳态方程，求解系统故障条件下新能源并网点失稳电压包括：6.根据权利要求1所述的方法，将所述新能源并网点失稳电压与预设的稳定临界值电压进行比较，根据比较结果对新能源电源电压支撑能力进行评估，包括：当所述新能源并网点失稳电压大于所述稳定临界值电压时，则新能源电源无宽频振荡风险；当所述新能源并网点失稳电压小于所述稳定临界值电压时，则新能源电源无宽频振荡风险。7.一种对新能源电源电压支撑能力进行评估的系统，所述系统包括：求解单...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦晓辉，龚浩岳，韩奕，苏丽宁，张健，张立波，覃琴，姜懿郎，郭建峰，马丽亚，李湘华，苏常胜，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：