本发明专利技术涉及分布式调相机容量优化配置技术领域，具体公开了一种分布式调相机配置容量预测方法和系统，包括获取新能源场站中任一机端母线节点的初始等效容量，基于初始等效容量计算该节点的初始预测短路容量；基于该节点的初始预测短路容量计算调相机接入后该节点的自阻抗、互阻抗、预测等效容量；基于预测等效容量和初始预测短路容量计算该节点的预测短路比；判断预测短路比是否在预定范围内，计算该节点最终的调相机支路电抗；基于最终的调相机支路电抗计算出该节点的预测调相机容量。该方法对于新能源场站调相机配置容量的预测精度较高，所需要迭代计算量较小，而且可以针对不同的短路比提升需求进行容量预测。
1、目前建立了大量的新能源外送基地，随着风电和光伏的占比不断提高，电网的电压支撑强度逐渐下降，进而导致电压支撑强度下降；在系统故障期间严重的暂态过电压甚至会导致新能源场站脱网，影响新能源电网的外送能力；因此，分布式调相机因其瞬时无功响应速度快，动态无功支撑能力强，过载能力强等优点逐渐被投入实际新能源场站中，在新能源场站配置分布式调相机来提高新能源场站的暂态过电压抑制能力。
2、当分布式调相机接入新能源场站时，会减小机端母线节点的等效自阻抗，进而提高机端母线节点短路容量，同时调相机接入也会使节点之间的互阻抗减小，进而减小节点等效容量，最终提升节点的短路比；现有的调相机容量配置方法适合节点较少的调相机配置场景，需要针对所有新能源场站的调相机配置方案来进行迭代以及不断地尝试不同的容量配置，其计算量较大，无法针对单个节点的短路比提升配置对应容量的调相机。
1、针对上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种分布式调相机配置容量预测方法，该方法计及新能源场站短路比的提升，对于新能源场站调相机配置容量的预测精度较高，所需要迭代计算量较小，而且可以针对不同的短路比提升需求进行容量预测。
>4、s100：获取新能源场站中任一机端母线节点的初始等效容量，基于所述初始等效容量计算该节点的初始预测短路容量；5、s200：基于该节点的初始预测短路容量计算调相机接入后该节点的自阻抗和互阻抗；
6、s300：基于调相机接入后该节点的自阻抗、互阻抗计算该节点的预测等效容量；基于所述预测等效容量和初始预测短路容量计算该节点的预测短路比；
7、s400：判断所述预测短路比是否在预定范围内：若所述预测短路比不在预定范围内，则基于所述预测等效容量更新所述初始等效容量，迭代求解新的预测短路比，不断循环迭代直到新的预测短路比落入预定范围内，然后计算该节点最终的调相机支路电抗；若所述预测短路比在预定范围内，则直接计算该节点最终的调相机支路电抗；以及基于该节点最终的调相机支路电抗计算出该节点的预测调相机容量。
8、优选地，所述分布式调相机配置容量预测方法还包括：
9、s500：基于该节点的预测调相机容量在该节点配置调相机。
10、优选地，所述步骤s100中，所述初始预测短路容量通过以下公式计算得到：
11、s′ac＝mrscr×se＝1.5se (1)
12、式中，s′ac为未接入调相机时机端母线节点的初始预测短路容量；mrscr为新能源场站机端母线节点的新能源多场站短路比；se为机端母线节点的初始等效容量。
13、优选地，所述步骤s200中，调相机接入后该节点的自阻抗通过以下公式表示：
14、
15、式中，zi′i为调相机接入后机端母线节点自阻抗；zt为新能源场站机端母线节点升压变阻抗；zs′为调相机接入后新能源电力系统等值阻抗；zsc为调相机支路的阻抗，包括调相机电抗和调相机支路的升压变压器的阻抗。
16、优选地，所述步骤s200中，调相机接入后该节点的互阻抗通过以下公式表示：
17、
18、式中，z1′2为调相机接入后各个节点之间的互阻抗；zs为未接入调相机时新能源电力系统侧等值阻抗；zsc为调相机支路阻抗；z1为新能源机端升压变压器的高压侧母线到两个新能源场站并联母线之间的阻抗。
19、优选地，所述步骤s300中，节点的预测等效容量通过以下公式表示：
20、
21、式中，se为调相机接入后节点的预测等效容量；p1为新能源场站机端节点1的有功出力；n为新能源电力系统中所有新能源机端节点；z1i为新能源场站机端节点1和节点i之间的互阻抗；z11为新能源场站机端节点1的自阻抗；pi为新能源场站机端节点n的有功出力。
22、优选地，所述步骤s400中，计算该节点最终的调相机支路电抗包括：
23、基于该节点的预测等效容量更新初始等效容量，再一次迭代求解该节点新的自阻抗，然后再基于新的自阻抗求解该节点最终的调相机支路电抗。
24、优选地，所述步骤s400中，该节点的预测调相机容量通过以下公式表示：
25、
26、式中，sn为节点的预测调相机容量，即预测需要加装的调相机的容量；xio为以新能源电力系统基准容量和基准电压为基准值的调相机自身的电抗标幺值；xi′o为以调相机自身额定容量和额定电压为基准值的调相机自身的电抗标幺值；sb为新能源电力系统基准容量。
27、优选地，xio通过以下公式表示：
28、xio＝c-xt (17)
29、式中，xio为以新能源电力系统基准容量和基准电压为基准值的调相机自身的电抗标幺值；c为最终的调相机支路电抗；xt为调相机升压变压器电抗。
30、本专利技术所采用的第二个技术方案是：一种分布式调相机配置容量预测系统，包括计算模块、判断模块和配置模块；
31、所述计算模块用于：获取新能源场站中任一机端母线节点的初始等效容量，基于所述初始等效容量计算该节点的初始预测短路容量；基于该节点的初始预测短路容量计算调相机接入后该节点的自阻抗和互阻抗；以及基于调相机接入后该节点的自阻抗、互阻抗计算该节点的预测等效容量；基于所述预测等效容量和初始预测短路容量计算该节点的预测短路比；
32、所述判断模块用于：判断所述预测短路比是否在预定范围内：若所述预测短路比不在预定范围内，则基于所述预测等效容量更新所述初始等效容量，迭代求解新的预测短路比，不断循环迭代直到新的预测短路比落入预定范围内，然后计算该节点最终的调相机支路电抗；若所述预测短路比在预定范围内，则直接计算该节点最终的调相机支路电抗；以及基于该节点最终的调相机支路电抗计算出该节点的预测调相机容量；
33、所述配置模块用于：基于该节点的预测调相机容量在该节点配置调相机。
34、优选地，所述该节点的预测调相机容量通过以下公式表示：
35、
36、式中，sn为节点的预测调相机容量，即预测需要加装的调相机的容量；xio为以新能源电力系统基准容量和基准电压为基准值的调相机自身的电抗标幺值；xi′o为以调相机自身额定容量和额定电压为基准值的调相机自身的电抗标幺值；sb为新能源电力系统基准容量。
37、上述技术方案的有益效果：
38、(1)相较于现有的调相机容量配置方法，本专利技术算法对于新能源场站调相机配置容量的预测精度较高，所需要迭代计算量较小，而且可以针对不同的短路比提升需求进行容量预测。
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【技术保护点】
1.一种分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述分布式调相机配置容量预测方法还包括：
3.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述步骤S100中，所述初始预测短路容量通过以下公式计算得到：
4.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述步骤S200中，调相机接入后该节点的自阻抗通过以下公式表示：
5.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述步骤S200中，调相机接入后该节点的互阻抗通过以下公式表示：
6.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述步骤S300中，节点的预测等效容量通过以下公式表示：
7.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述步骤S400中，计算该节点最终的调相机支路电抗包括：
8.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述步骤S400中，该节点的预测调相机容量通过以下公式表示：
9.根据权利要求8所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，Xio通过以下公式表示：
10.一种分布式调相机配置容量预测系统，其特征在于，包括计算模块、判断模块和配置模块；
11.根据权利要求10所述的分布式调相机配置容量预测系统，其特征在于，所述该节点的预测调相机容量通过以下公式表示：
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【技术特征摘要】
1.一种分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述分布式调相机配置容量预测方法还包括：
3.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述步骤s100中，所述初始预测短路容量通过以下公式计算得到：
4.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述步骤s200中，调相机接入后该节点的自阻抗通过以下公式表示：
5.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法，其特征在于，所述步骤s200中，调相机接入后该节点的互阻抗通过以下公式表示：
6.根据权利要求1所述的分布式调相机配置容量预测方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：许国瑞，金鑫，李志强，宋美红，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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