风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法组成比例

本发明专利技术公开了风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法

【技术实现步骤摘要】
风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及新能源发电
，具体涉及风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]在目前众多可再生能源与新能源技术开发中，潜力大
、
最具开发价值的是风能和太阳能
。
它们是一种取之不尽
、
用之不竭的可再生能源
。
风力发电环境友好
、
技术成熟
、
可靠性高
、
成本低且规模效益显著，是发展最快的新型能源
。
风力发电和太阳能发电能量变化趋势相反，可以形成能量互补，因而两者可以组成联合供电系统
。
[0003]对于新能源并网，国标和作为国标补充的
《
电磁兼容限值中高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估
》
在谐波限值分配方面规定的谐波叠加系数和同时系数不一定适合于风电和太阳能光伏发电并网的情况，风电和光伏发电有其独特的谐波特性，现有技术中还没有对风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法提出
。

技术实现思路

[0004]针对
技术介绍
所提出的问题，本专利技术的目的在于提供风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法
、
设备及介质，以解决现有技术中在谐波限值分配方面规定的谐波叠加系数和同时系数不适合于风电和太阳能光伏发电并网的问题，实现风电和太阳能光伏发电的稳定并网，提高新能源利用的可操作性
。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]本专利技术第一方面提供了风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法，包括
[0007]步骤
S1、
构建风电机组谐波模型和光伏机组谐波模型，并分析所述风电机组谐波模型和所述光伏机组谐波模型的谐波特性，得到风电机组谐波电流和光伏机组谐波电流；
[0008]步骤
S2、
根据所述风电机组谐波电流和所述光伏机组谐波电流确定并网处的相角差，根据所述相角差计算谐波叠加系数；
[0009]步骤
S3、
根据所述谐波叠加系数计算风电与光伏发电的同时系数，基于供电量对所述同时系数进行分析，确定风电和光伏发电并网的谐波限值分配量
。
[0010]在上述技术方案中，本专利技术风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法，不同于谐波国标中供电设备容量的确定方法，本方法通过构建风电机组谐波模型和光伏机组谐波模型得到相角差并计算谐波叠加系数，并引入同时系数，使计算结果能够更加准确的反映风电发电与光伏发电的真实情况
。
解决了现有技术中在谐波限值分配方面规定的谐波叠加系数和同时系数不适合于风电和太阳能光伏发电并网的问题，实现了风电和太阳能光伏发电的稳定并网，提高新能源利用的可操作性
。
并且，风电和光伏发电更加宽松的接入方式有利于实现未来可持续发展，也有利于实现节能减排与环境保护
。
[0011]在一种可能的实施例中，构建风电机组谐波模型包括：
[0012]获取风电机组的第一电气参数，基于锁相角度将所述第一电气参数由三相静止坐
标转换至
dq
轴坐标，得到第二电气参数；
[0013]基于所述第二电气参数分析由于死区时间引起的
dq
轴误差电压，根据所述
dq
轴误差电压确定
PI
调节器输出电压；
[0014]根据所述
PI
调节器输出电压构建电流谐波模型
。
[0015]在一种可能的实施例中，所述锁相角度包括：获取
PI
调节器由于并网点电压产生谐波畸变时的锁相差，将所述锁相差与基波电压相位相加得到锁相角度
。
[0016]在一种可能的实施例中，所述
PI
调节器输出电压为：
[0017][0018][0019][0020]上式中，
u
d
为
d
轴输出电压，
u
d
‑
ref
为
d
轴参考电压，
u
q
为
q
轴输出电压，
u
q
‑
ref
为
q
轴参考电压，
b
*
为中间参数，
ω
r
为转子角速度，
t
为时间，
k
为谐波次数，
U
dc
为直流母线电压，
T
s
为开关周期，
T
w
为误差周期，
Δθ
为锁相差
。
[0021]在一种可能的实施例中，参考电压为：
[0022]u
ref
＝
K
p1
(i
ref
‑
i
r
)+K
i1
∫(i
ref
‑
i)dt+s
ω
l
(L
r
i
r
+L
m
i
s
)
[0023]上式中，
u
ref
为参考电压，
K
p1
为
PI
调节器的比例系数，
K
i1
为
PI
调节器的积分系数，
i
ref
为参考电流，
i
r
为转子电流，
i
s
为定子电流，
ω
l
为基频角速度，
L
r
为转子电感，
L
m
为激磁电感
。
[0024]在一种可能的实施例中，所述电流谐波模型为：
[0025][0026][0027]上式中，
I
d
为
d
轴电流谐波，
I
q
为
q
轴电流谐波，
K
p2
为锁相相角的比例系数，
K
i2
为锁相相角的积分系数，
s
为转差率
。
[0028]在一种可能的实施例中，分析所述风电机组谐波模型的谐波特性包括：
[0029][0030][0031]上式中，
a
i
为第
i
次谐波系数，
f0为风电机组调制频率，
t
为发电时间，
f
r
为转子电流频率，
f
p
为功率绕组频率，
f
s
为定子绕组频率，
p
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
S1、
构建风电机组谐波模型和光伏机组谐波模型，并分析所述风电机组谐波模型和所述光伏机组谐波模型的谐波特性，得到风电机组谐波电流和光伏机组谐波电流；步骤
S2、
根据所述风电机组谐波电流和所述光伏机组谐波电流确定并网处的相角差，根据所述相角差计算谐波叠加系数；步骤
S3、
根据所述谐波叠加系数计算风电与光伏发电的同时系数，基于供电量对所述同时系数进行分析，确定风电和光伏发电并网的谐波限值分配量
。2.
根据权利要求1所述的风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法，其特征在于，构建风电机组谐波模型包括：获取风电机组的第一电气参数，基于锁相角度将所述第一电气参数由三相静止坐标转换至
dq
轴坐标，得到第二电气参数；基于所述第二电气参数分析由于死区时间引起的
dq
轴误差电压，根据所述
dq
轴误差电压确定
PI
调节器输出电压；根据所述
PI
调节器输出电压构建电流谐波模型
。3.
根据权利要求2所述的风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法，其特征在于，所述锁相角度包括：获取
PI
调节器由于并网点电压产生谐波畸变时的锁相差，将所述锁相差与基波电压相位相加得到锁相角度
。4.
根据权利要求2所述的风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法，其特征在于，所述
PI
调节器输出电压为：调节器输出电压为：调节器输出电压为：上式中，
u
d
为
d
轴输出电压，
u
d
‑
ref
为
d
轴参考电压，
u
q
为
q
轴输出电压，
u
q
‑
ref
为
q
轴参考电压，
b
*
为中间参数，
ω
r
为转子角速度，
t
为时间，
k
为谐波次数，
U
dc
为直流母线电压，
T
s
为开关周期，
T
w
为误差周期，
Δθ
为锁相差
。5.
根据权利要求4所述的风电和光伏发电并网的谐波限值分配方法，其特征在于，参考电压为：
u
ref
＝
K
p1
(i
ref
‑
i
r
)+K
i1
∫(i
ref
‑
i)dt+s
ω
l
(L
r
i
r
+L
m
i
s
)
上式中，
u
ref
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建强，戴炜，陈长清，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司攀枝花供电公司，
类型：发明
国别省市：