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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网安全运维,具体涉及一种电网强度评估方法及装置。
技术介绍
1、随着全球能源转型的推进,电力系统中逆变器基础资源(ibrs)的比重不断增加,这些资源包括太阳能光伏、风力发电和电池储能系统等。它们通过电力电子接口与电网连接,与传统的同步发电机相比,ibrs具有不同的动态特性和控制策略。这种变化对电力系统的稳定性和可靠性提出了新的挑战,尤其是在电力系统强度评估方面。传统的评估指标,如短路比(scr),未能充分考虑ibrs的无功功率注入和它们之间的相互作用,这在ibrs占主导地位的电力系统中可能导致评估结果的不准确。
2、此外,随着ibrs的广泛接入,电网的电压稳定性和故障响应特性发生了显著变化。在弱电网条件下,即短路容量较低的情况下,电网对扰动的敏感性增加,电压稳定性问题变得更加突出。因此,开发一种新的电网强度评估方法变得尤为重要。
技术实现思路
1、为了克服上述缺陷,本专利技术提出了一种电网强度评估方法及装置。
2、第一方面,提供一种电网强度评估方法,所述电网强度评估方法包括:
3、获取电网节点的等效电阻和等效电抗,并根据所述等效电阻和等效电抗确定电网节点的交互式短路比;
4、基于所述电网节点的交互式短路比对电网节点进行电网强度评估。
5、优选的,所述电网节点的交互式短路比如下:
6、
7、上式中,iscri为电网节点i的交互式短路比,snom为系统的名义容量,req,i为电网节点i的
8、进一步的,在双母线系统中,当电网节点i为接入逆变器基础资源和静态无功补偿装置的母线时,电网节点i的交互式短路比如下:
9、
10、上式中,scci为电网节点i的短路容量,为逆变器基础资源注入电网节点i的复功率。
11、进一步的,所述电网节点i的短路容量如下:
12、
13、上式中,vi,r为逆变器基础资源与电网节点i连接处的电压,z'r,h为电网节点i的等效阻抗,zr,h为电网节点i的实际网格阻抗,j为虚数单位。
14、进一步的,所述逆变器基础资源注入电网节点i的复功率如下:
15、
16、上式中,p为逆变器基础资源注入电网节点i的有功功率,q为逆变器基础资源和静态无功补偿装置注入电网节点i的无有功功率。
17、优选的,所述基于所述电网节点的交互式短路比对电网节点进行电网强度评估,包括:
18、当所述电网节点的交互式短路比属于预设范围时,判定电网节点的电网强度不合格。
19、进一步的,所述基于所述电网节点的交互式短路比对电网节点进行电网强度评估之后,包括:
20、对电网强度不合格的电网节点实施无功功率支持措施,直至电网节点的电网强度合格。
21、进一步的,所述无功功率支持措施包括下述中的至少一种:调整静态无功补偿装置的无功功率输出、调整逆变器基础资源的控制策略、增加电网中的静态无功补偿设备。
22、进一步的,按下式调整静态无功补偿装置的无功功率输出:
23、qsvc=kp·(vref-vbus)+ki·∫(vref-vbus)dt
24、上式中,qsvc为静态无功补偿装置的无功功率输出,kp为比例控制系数,vref为参考电压,vbus为实际电压,ki为积分控制系数,t为时间。
25、进一步的,所述逆变器基础资源的控制策略对应的数学模型如下:
26、pibr=pset+kp·(pload-pibr)
27、上式中,pibr为逆变器基础资源的实际功率输出,pset为设定功率,kp为比例控制系数,pload为负荷功率。
28、第二方面,提供一种电网强度评估装置,所述电网强度评估装置包括:
29、确定模块,用于基于电网节点的等效电阻和等效电抗确定电网节点的交互式短路比;
30、评估模块,用于基于所述电网节点的交互式短路比对电网节点进行电网强度评估。
31、优选的,所述电网节点的交互式短路比如下:
32、
33、上式中,iscri为电网节点i的交互式短路比,snom为系统的名义容量,req,i为电网节点i的等效电阻,xeq,i为电网节点i的等效电抗。
34、进一步的,在双母线系统中,当电网节点i为接入逆变器基础资源和静态无功补偿装置的母线时,电网节点i的交互式短路比如下:
35、
36、上式中,scci为电网节点i的短路容量,为逆变器基础资源注入电网节点i的复功率。
37、进一步的,所述电网节点i的短路容量如下:
38、
39、上式中,vi,r为逆变器基础资源与电网节点i连接处的电压,z'r,h为电网节点i的等效阻抗,zr,h为电网节点i的实际网格阻抗,j为虚数单位。
40、进一步的,所述逆变器基础资源注入电网节点i的复功率如下:
41、
42、上式中,p为逆变器基础资源注入电网节点i的有功功率,q为逆变器基础资源和静态无功补偿装置注入电网节点i的无有功功率。
43、优选的,所述评估模块具体用于:
44、当所述电网节点的交互式短路比属于预设范围时,判定电网节点的电网强度不合格。
45、进一步的,所述装置包括调整模块具体用于:
46、对电网强度不合格的电网节点实施无功功率支持措施,直至电网节点的电网强度合格。
47、进一步的,所述无功功率支持措施包括下述中的至少一种:调整静态无功补偿装置的无功功率输出、调整逆变器基础资源的控制策略、增加电网中的静态无功补偿设备。
48、进一步的,按下式调整静态无功补偿装置的无功功率输出:
49、qsvc=kp·(vref-vbus)+ki·∫(vref-vbus)dt
50、上式中,qsvc为静态无功补偿装置的无功功率输出,kp为比例控制系数,vref为参考电压,vbus为实际电压,ki为积分控制系数,t为时间。
51、进一步的,所述逆变器基础资源的控制策略对应的数学模型如下:
52、pibr=pset+kp·(pload-pibr)
53、上式中,pibr为逆变器基础资源的实际功率输出,pset为设定功率,kp为比例控制系数,pload为负荷功率。
54、第三方面,提供一种计算机设备,包括:一个或多个处理器;
55、所述处理器,用于执行一个或多个程序;
56、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,实现所述的电网强度评估方法。
57、第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实现所述的电网强度评估方法。
58、本专利技术上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电网强度评估方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电网节点的交互式短路比如下:
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在双母线系统中,当电网节点i为接入逆变器基础资源和静态无功补偿装置的母线时,电网节点i的交互式短路比如下:
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述电网节点i的短路容量如下:
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述逆变器基础资源注入电网节点i的复功率如下:
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述电网节点的交互式短路比对电网节点进行电网强度评估,包括:
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述电网节点的交互式短路比对电网节点进行电网强度评估之后,包括:
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述无功功率支持措施包括下述中的至少一种:调整静态无功补偿装置的无功功率输出、调整逆变器基础资源的控制策略、增加电网中的静态无功补偿设备。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,按下式调整静态无功
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述逆变器基础资源的控制策略对应的数学模型如下:
11.一种电网强度评估装置,其特征在于,所述装置包括:
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述电网节点的交互式短路比如下:
13.如权利要求12所述的装置,其特征在于,在双母线系统中,当电网节点i为接入逆变器基础资源和静态无功补偿装置的母线时,电网节点i的交互式短路比如下:
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述电网节点i的短路容量如下:
15.如权利要求14所述的装置,其特征在于,所述逆变器基础资源注入电网节点i的复功率如下:
16.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述评估模块具体用于:
17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述装置包括调整模块具体用于:
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述无功功率支持措施包括下述中的至少一种:调整静态无功补偿装置的无功功率输出、调整逆变器基础资源的控制策略、增加电网中的静态无功补偿设备。
19.如权利要求18所述的装置,其特征在于,按下式调整静态无功补偿装置的无功功率输出:
20.如权利要求18所述的装置,其特征在于,所述逆变器基础资源的控制策略对应的数学模型如下:
21.一种计算机设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器;
22.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实现如权利要求1至10中任意一项所述的电网强度评估方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电网强度评估方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电网节点的交互式短路比如下:
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在双母线系统中,当电网节点i为接入逆变器基础资源和静态无功补偿装置的母线时,电网节点i的交互式短路比如下:
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述电网节点i的短路容量如下:
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述逆变器基础资源注入电网节点i的复功率如下:
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述电网节点的交互式短路比对电网节点进行电网强度评估,包括:
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述电网节点的交互式短路比对电网节点进行电网强度评估之后,包括:
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述无功功率支持措施包括下述中的至少一种:调整静态无功补偿装置的无功功率输出、调整逆变器基础资源的控制策略、增加电网中的静态无功补偿设备。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,按下式调整静态无功补偿装置的无功功率输出:
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述逆变器基础资源的控制策略对应的数学模型如下:
11.一种电网强度评估装置,其特征在于,所述装置包括:
12.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩华玲,陈宁,邓俊,王碧阳,贾一超,张红颖,唐冰婕,
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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