【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能配电网调控，具体涉及可切换变流器容量配置及切换边界整定方法、设备和介质。
技术介绍
1、随着我国电力系统新能源渗透率不断提高的情况下，风电、光伏等新能源发电设备以变流器为端口并网，当前并网变流器通常采用跟网型控制，在弱网条件下存在振荡失稳风险，影响新能源的安全消纳。构网型控制具备良好的弱网稳定性，但同时也存在功率响应速度慢，难以实现最大功率点跟踪等缺点，因此，跟/构网变流器的容量配置问题应综合权衡经济性与技术性两方面的因素。当前跟/构网变流器容量配置的技术方法主要可以分为两类，一类基于时域仿真，另一类基于小信号的数学模型。在时域仿真法方面，已有研究建立了爱尔兰、英国、澳大利亚东南部区域电网的电磁暂态模型，并通过时域仿真的手段对系统进行了小信号稳定性分析，其共同结论是若整个电网的发电单元均由变流器构成，则为了保持系统的稳定，其中部分变流器必须采用构网型控制。然而，保持系统稳定的构网型变流器所需占比与系统规模、网架结构、线路参数等多重因素有关，目前无法得到统一结论。在基于小信号数学模型的方法方面，合肥工业大学张兴教授团队针对新能源间歇性、随机性和波动性导致的并网点电网等值阻抗大幅波动问题，提出在场站中配置一部分跟/构网模式可切换变流器，随着短路比的变化切换控制模式。然而，短路比反映了工况下的小信号稳定性，对于新能源有功功率的波动缺乏考虑，而有功功率对小信号稳定性有显著影响，忽略这一点将会造成容量配置及切换边界整定的偏差。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本专利技术第一方面提供一种可切换变流器容量配置及切换边界整定方法，包括以下具体步骤：
4、s1、构建新能源场站，使可切换变流器切换为构网控制模式，获取构网控制模式下的模式可切换变流器容量；
5、s2、定义工况，在当前工况下，基于模式可切换变流器容量，建立跟网变流器与跟/构网模式可切换变流器混联场站的小信号模型；
6、s3、计算小信号模型当前主导特征根阻尼比是否满足稳定裕度要求，若满足要求则执行步骤s4，否则返回步骤s1；
7、s4、以运行短路比为指标，构建滞环控制策略整定模式可切换变流器的切换边界。
8、进一步的，所述步骤s1具体包括：
9、获取单机倍乘等值的跟网型变流器和单机倍乘等值的模式可切换变流器，将单机倍乘等值的跟网型变流器和单机倍乘等值的模式可切换变流器并联，将跟网型变流器和构网型变流器中的电力数据在单机参数的基础上倍乘缩放，构建新能源场站；
10、从零开始增加新能源场站中模式可切换变流器的容量，每次容量增幅为单台变流器的额定容量。
11、进一步的，所述增加新能源场站中模式可切换变流器的容量，具体包括：
12、获取模式可切换变流器单机额定容量和第i次迭代时场站中配置的模式可切换变流器数量，第i次迭代配置的模式可切换变流器数量比第(i-1)次增加1台，由此得到场站中配置模式可切换变流器的总容量；
13、获取跟网型换流器单机额定容量、第i次迭代时场站中配置的模式可切换变流器数量和场站中换流器的总数量，得到场站中跟网换流器的总数量，进而得到场站中配置的跟网变流器的总容量。
14、进一步的，所述定义工况具体包括：定义变流器输出有功功率最大，并网点短路比最小为目标工况，获取定义工况的步骤包括：
15、将变流器的输出有功功率调至最大，并网点短路比最小值scrmin设置为1，通过调整线路电感使得并网点短路比达到目标值，计算公式如下：
16、式中，scrmin表示并网点短路比最小值，ub表示额定电压，sb表示额定功率，lg表示需要计算的线路电感值，ω0表示基准角频率，与系统的额定频率有关，rg表示线路电阻值。
17、进一步的，所述步骤s2，具体包括：
18、构建变流器的跟网模式和构网模式各环节的动态方程，构建跟网模式变流器联结变压器、构网模式变流器联结变压器以及并网点与无穷大电源间之前线路的动态方程，结合跟/构网模式两相旋转坐标系的物理量换算到全局坐标系方程，在稳态运行点处进行线性化，得到跟网变流器与跟/构网模式可切换变流器混联场站的小信号模型；
19、其中，跟网模式各环节的动态方程包括：变流器lc滤波器部分的动态方程、跟网型变流器的电流内环动态方程、跟网外环d轴的动态方程、跟网外环q轴的动态方程、锁相环的动态方程；
20、其中，构网模式各环节的动态方程包括：构网型变流器的电流内环动态方程、构网外环d轴的动态方程、构网外环q轴的动态方程、功率同步环的动态方程、构网模式变流器lc滤波器的动态方程。
21、进一步的，所述步骤s3具体包括：
22、根据小信号模型，提取状态矩阵，计算状态矩阵的特征根，得到一对共轭特征根，其中，一对共轭特征根代表着新能源场站并网系统的一种振荡模态；
23、将状态矩阵的共轭特征根中实部最大的共轭特征根定义为主导特征根，计算所述主导特征根对应的振荡模态的阻尼比和频率；
24、根据阻尼比阈值，判断当主导特征根阻尼比大于阻尼比阈值时，稳定裕度满足要求，进入步骤s4，否则返回步骤s1。
25、进一步的，所述步骤s4具体包括：
26、获取新能源场站注入并网点的实际有功功率标幺值和并网点短路比计算运行短路比；
27、基于运行短路比得到运行短路比从大变小越过边界值c1和运行短路比从大变小越过边界值c2；
28、当场站输出有功功率增大，短路比减小，运行短路比从大变小越过边界值c1，可切换变流器的模式由跟网模式转换为构网模式；
29、当场站输出有功功率减小，短路比增大，运行短路比从小变大越过边界值c2，可切换变流器的模式由构网模式转换为跟网模式。
30、进一步的，所述边界值c1和c2整定具体包括：
31、场站中所有可切换变流器的模式采用跟网控制模式，减小并网点短路比，当检测到场站主导特征根阻尼比直到其低于设定阈值时，得到临界oscr值为c11；
32、固定scr取值，增大场站有功功率，检测到场站主导特征根阻尼比直到其低于设定阈值时，得到临界oscr值为c12；
33、取c11和c12中最大者作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.可切换变流器容量配置及切换边界整定方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的可切换变流器容量配置及切换边界整定方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
3.根据权利要求2所述的可切换变流器容量配置及切换边界整定方法，其特征在于，所述增加新能源场站中模式可切换变流器的容量，具体包括：
4.根据权利要求1所述的可切换变流器容量配置及切换边界整定方法，其特征在于，所述定义工况具体包括定义变流器输出有功功率最大，并网点短路比最小为目标工况，获取定义工况的步骤包括：
5.根据权利要求1所述的可切换变流器容量配置及切换边界整定方法，其特征在于，所述步骤S2，具体包括：
6.根据权利要求1所述的可切换变流器容量配置及切换边界整定方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
7.根据权利要求1所述的可切换变流器容量配置及切换边界整定方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：
8.根据权利要求7所述的可切换变流器容量配置及切换边界整定方法，其特征在于，所述边界值C1和C2整定具体包括：
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