【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源光伏发电，更具体地说，它涉及含svg的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法及系统。
技术介绍
1、为响应新型能源体系建设目标，我国持续大规模推进光伏发电基地开发工程，大量光伏场站接入使得电力系统面临更加复杂的安全稳定运行挑战。光伏场站内含有光伏变流器、静止无功发生器(staticvar generator,svg)等大量电力电子设备，其控制器可以在宽带宽范围内影响设备的运行特性，可能使得各类电力电子设备与滤波电路、电缆汇集线路、所接入电网阻抗等发生交互，造成以高频振荡为代表的稳定问题，影响光伏电站与所接入电网的安全可靠运行。
2、基于阻抗的稳定性分析方法是一种研究光伏场站高频振荡风险的有效方法，其核心思想是通过获取光伏场站与所接入系统的阻抗特性，并基于阻抗稳定性判据分析两者阻抗特性是否匹配，从而判定光伏场站是否面临高频振荡风险。而现有的基于阻抗的光伏场站高频振荡风险分析方法主要有以下三点局限性：一是通常将光伏场站视为一个整体进行研究，重点关注光伏场站与所接入电网是否会出现振荡，忽视了光伏场站站内的高频振荡风险；二是通常只关注光伏场站1khz或2khz以内的阻抗特性，对更高频段的高频振荡风险分析不适用，尤其体现在当光伏场站含有svg设备时，svg的级联型结构使得其等效开关频率可达到数十khz，在其控制器作用下svg在3khz以上的超高频段仍可能存在负阻特性，可能与站内汇集电缆出现3khz以上的高频振荡问题；三是光伏场站内设备众多、运行方式多样，对其进行振荡风险仿真测试时通常需要人工遍历大量运行方式，在
技术实现思路
1、本申请的目的是提供含svg的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法及系统，以解决现有无法高效准确地分析光伏场站站内高频振荡风险的问题。
2、本申请第一方面提供含svg的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，包括：获取光伏场站内各设备和汇集线路的数据信息，建立光伏场站的电磁仿真模型；基于所述电磁仿真模型和所述数据信息，结合阻抗测量和阻抗数学模型，得到光伏场站内各设备和各汇集线路的高频段阻抗特性，根据所述高频段阻抗特性绘制各设备和各汇集线路的高频段阻抗幅值特性曲线和高频段阻抗相位特性曲线；基于各设备和各汇集线路的高频段阻抗幅值特性曲线和高频段阻抗相位特性曲线，结合高频振荡风险筛选条件，得到风险运行方式集合；对所述风险运行方式集合进行聚类分析与分类仿真测试，得到光伏场站高频振荡风险的测试结果。
3、采用上述技术方案，建立光伏场站电磁仿真模型，分析光伏场站内各设备和各汇集线路的高频段阻抗特性，根据光伏场站内各设备和各汇集线路的高频段阻抗特性，筛查存在高频振荡风险的运行方式，实现含svg光伏场站的高频振荡风险筛查；且，通过对风险运行方式进行聚类分析以及分类仿真测试，实现含svg光伏场站的高频振荡风险测试。本方案对光伏场站内的设备和汇集线路进行研究，分析光伏场站内的高频振荡风险；且，本方案关注光伏场站高频段的阻抗特性，实现更高频段的高频振荡风险分析，适用于光伏场站含有svg设备的情况；此外，本方案对风险运行方式先聚类再测试，代替人工遍历，提高高频振荡风险测试的效率。
4、在一种可能的实施方式中，基于所述电磁仿真模型和所述数据信息，结合阻抗测量和阻抗数学模型，得到光伏场站内各设备和各汇集线路的高频段阻抗特性，根据所述高频段阻抗特性绘制各设备和各汇集线路的高频段阻抗幅值特性曲线和高频段阻抗相位特性曲线，包括：针对包括光伏机组和svg在内的电力电子设备，基于所述电磁仿真模型对光伏场站内的各电力电子设备进行阻抗扫频测量，获得阻抗测量结果，根据所述阻抗测量结果绘制各电力电子设备的高频段阻抗幅值特性曲线和阻抗相位特性曲线；针对包括光伏场站内各级变压器、静态无功补偿装置、汇集线路在内的无源设备，基于所述数据信息提取无源设备的实测参数，将所述实测参数代入各无源设备的阻抗数学模型，根据所述阻抗数学模型绘制各无源设备的高频段阻抗幅值特性曲线与阻抗相位特性曲线。
5、在一种可能的实施方式中，所述高频段阻抗特性的频段下限值fmin和频段上限值fmax满足以下条件：
6、fmin≤min(fcc1,fcc2,…,fccn)；
7、fmax≥max(fsw1/2,fsw2/2,…,fswm/2)；
8、fmax≤fsample；
9、式中，fcc1,fcc2,…,fccn分别表示光伏场站内第1～n条电缆汇集线路出现容性阻抗特性的最小频率值，fsw1,fsw2,…,fswm分别表示光伏场站内第1～m个电力电子设备的开关频率，fsample表示采样频率。
10、在一种可能的实施方式中，基于各设备和各汇集线路的高频段阻抗幅值特性曲线和高频段阻抗相位特性曲线，结合高频振荡风险筛选条件，得到风险运行方式集合，包括：对光伏场站内各设备和各汇集线路的可能投退状态进行组合，得到光伏场站所有可能的运行方式，组成光伏场站运行方式集合；分析光伏场站运行方式集合中各运行方式下的运行设备，根据运行设备的高频段阻抗幅值特性曲线和高频段阻抗相位特性曲线，判断运行方式是否满足高频振荡风险筛选条件，若满足，则将运行方式视为风险运行方式；依次对光伏场站运行方式集合中的各个运行方式进行高频振荡风险筛选，得到风险运行方式集合。
11、在一种可能的实施方式中，所述高频振荡风险筛选条件为：运行方式下，存在至少一个运行设备在高频段表现为感性特性；且，运行方式下，存在至少一个运行设备在高频段表现为容性特性；且，运行方式下，存在至少一个运行设备在高频段表现为负阻特性；且，上述运行设备表现为感性特性的频段，与运行设备表现为容性特性的频段，以及运行设备表现为负阻特性的频段，三者之间存在交集。
12、在一种可能的实施方式中，对所述风险运行方式集合进行聚类分析与分类仿真测试，得到光伏场站高频振荡风险的测试结果，包括：利用运行设备的高频段阻抗特性作为聚类特征，对风险运行方式集合进行聚类分析，将风险运行方式集合分为各类风险运行方式簇；针对某一类风险运行方式簇，选择其中一个风险运行方式进行电磁仿真测试，若出现高频振荡，则表明该类风险运行方式簇中的所有风险运行方式均具有高频振荡风险；若未出现高频振荡，则选择该类风险运行方式簇中的下一个风险运行方式进行电磁仿真测试，若该类风险运行方式簇中所有风险运行方式均未出现高频振荡，则表明该类风险运行方式簇中的所有风险运行方式不具有高频振荡风险；对下一类风险运行方式簇重复上述仿真测试，直至完成所有风险运行方式簇的仿真测试。
13、在一种可能的实施方式中，所述聚类特征为：高频段表现为负阻特性的运行设备所构成的集合一致；且，高频段表现为感性特性的运行设备所构成的集合的相似度大于指定阈值；且，高频段表现为容性特性的运行设备所构成的集合的相似度大于指定阈值。
14、在一种可能的实施方式中，所述电磁仿真测试通过电磁暂态仿真工具完成。
【技术保护点】
1.含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，基于所述电磁仿真模型和所述数据信息，结合阻抗测量和阻抗数学模型，得到光伏场站内各设备和各汇集线路的高频段阻抗特性，根据所述高频段阻抗特性绘制各设备和各汇集线路的高频段阻抗幅值特性曲线和高频段阻抗相位特性曲线，包括：
3.根据权利要求1或2所述的含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，所述高频段阻抗特性的频段下限值fmin和频段上限值fmax满足以下条件：
4.根据权利要求1所述的含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，基于各设备和各汇集线路的高频段阻抗幅值特性曲线和高频段阻抗相位特性曲线，结合高频振荡风险筛选条件，得到风险运行方式集合，包括：
5.根据权利要求4所述的含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，所述高频振荡风险筛选条件为：
6.根据权利要求1所述的含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，对
7.根据权利要求6所述的含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，所述聚类特征为：
8.根据权利要求6所述的含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，所述电磁仿真测试通过电磁暂态仿真工具完成。
9.含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试系统，其特征在于，用于执行如权利要求1-8任一所述的含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，系统包括：
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存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-8任一项所述的含SVG的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法。
...【技术特征摘要】
1.含svg的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的含svg的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，基于所述电磁仿真模型和所述数据信息，结合阻抗测量和阻抗数学模型，得到光伏场站内各设备和各汇集线路的高频段阻抗特性，根据所述高频段阻抗特性绘制各设备和各汇集线路的高频段阻抗幅值特性曲线和高频段阻抗相位特性曲线，包括：
3.根据权利要求1或2所述的含svg的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，所述高频段阻抗特性的频段下限值fmin和频段上限值fmax满足以下条件：
4.根据权利要求1所述的含svg的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方法，其特征在于，基于各设备和各汇集线路的高频段阻抗幅值特性曲线和高频段阻抗相位特性曲线，结合高频振荡风险筛选条件，得到风险运行方式集合，包括：
5.根据权利要求4所述的含svg的光伏场站高频振荡风险筛查与测试方...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐韵扬，周波，孙昕炜，汪康康，王曦，魏巍，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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