【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)控制，具體涉及一種直流閉鎖故障后新能源場站的無功控制方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、目前，在一些負荷中心地區(qū)，特高壓直流密集投運，大量替代受端常規(guī)火電機組，受端電網(wǎng)電壓支撐能力下降，電壓穩(wěn)定問題日益突出。一次能源與負荷呈逆向分布，建設遠距離、大容量特高交直流輸電工程，是滿足清潔能源送出、負荷中心電力供電等需求的有效手段。在特高壓直流受端電網(wǎng)，直流大規(guī)模替代常規(guī)機組，二者在系統(tǒng)電壓降低時具有相反的無功電壓調(diào)節(jié)特性，直流集中饋入造成系統(tǒng)調(diào)壓能力下降；其次，直流換向失敗等故障過程中需要吸收大量無功功率，大規(guī)模直流饋入導致系統(tǒng)動態(tài)電壓穩(wěn)定問題日益突出。
2、同時，受端電網(wǎng)直流近區(qū)的新能源裝機規(guī)模也越來越多，與常規(guī)機組相比其單機無功調(diào)節(jié)能力較弱，并且無功出力能力受到電網(wǎng)電壓的影響，導致直流閉鎖故障后的新能源場站的無功支撐能力下降。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生直流閉鎖故障后的新能源場站無功支撐能力降低的問題，本專利技術(shù)提出一種直流閉鎖故障后新能源場站的無功控制方法，包括：
2、獲取直流閉鎖故障后新能源場站的無功出力數(shù)據(jù)；
3、根據(jù)所述無功出力數(shù)據(jù)，利用預先構(gòu)建的無功控制模型，得到所述新能源場站的無功功率參考值；
4、根據(jù)所述無功功率參考值，對所述新能源場站進行無功控制；
5、其中，所述無功控制模型是以最大化所述新能源場站的無功備用為目標，并以暫態(tài)電壓波動程度約束、暫態(tài)脫網(wǎng)風險度約束和可調(diào)節(jié)無功出力極限約
6、可選的，所述無功控制模型包括如下的構(gòu)建過程：
7、獲取所述新能源場站的無功出力曲線；
8、根據(jù)所述無功出力曲線，確定所述新能源場站的無功備用，并以最大化所述新能源場站的無功備用為目標，構(gòu)建目標函數(shù)；
9、基于所述目標函數(shù)和預先構(gòu)建的約束條件，得到無功控制模型；
10、其中，所述約束條件包括：暫態(tài)電壓波動程度約束、暫態(tài)脫網(wǎng)風險度約束和可調(diào)節(jié)無功出力極限約束。
11、可選的，所述根據(jù)所述無功出力曲線，確定所述新能源場站的無功備用，包括：
12、根據(jù)所述無功出力曲線，得到所述新能源場站的無功出力最大值；
13、將所述新能源場站的無功出力最大值和獲取的各時刻的所述新能源場站的無功出力進行差值計算，得到所述新能源場站的無功備用。
14、可選的，所述目標函數(shù)對應的表達式如下：
15、
16、其中，qof表示新能源場站的無功備用；m表示新能源場站的總個數(shù)；j＝1…m；qjmax表示新能源場站j的無功出力最大值；qj表示新能源場站j的當前時刻的無功出力。
17、可選的，所述暫態(tài)電壓波動程度約束包括如下的構(gòu)建過程：
18、獲取直流閉鎖故障后的電網(wǎng)中關(guān)鍵節(jié)點的電壓曲線；
19、根據(jù)所述關(guān)鍵節(jié)點的電壓曲線，計算所述關(guān)鍵節(jié)點的暫態(tài)電壓波動程度；
20、根據(jù)所述關(guān)鍵節(jié)點的暫態(tài)電壓波動程度，判斷所述關(guān)鍵節(jié)點是否具有電壓薄弱，若有，采用預設的波動系數(shù)計算式，得到所述關(guān)鍵節(jié)點的暫態(tài)電壓波動程度影響系數(shù)；
21、根據(jù)所述暫態(tài)電壓波動程度影響系數(shù)，構(gòu)建所述關(guān)鍵節(jié)點的暫態(tài)電壓波動程度約束。
22、可選的，所述根據(jù)所述關(guān)鍵節(jié)點的暫態(tài)電壓波動程度，判斷所述關(guān)鍵節(jié)點是否具有電壓薄弱，包括：
23、當所述關(guān)鍵節(jié)點的暫態(tài)電壓波動程度小于預設的暫態(tài)電壓波動閾值時，判定所述關(guān)鍵節(jié)點具有電壓薄弱。
24、可選的，所述暫態(tài)電壓波動程度對應的計算式如下：
25、
26、其中，δu,i表示關(guān)鍵節(jié)點i的暫態(tài)電壓u的波動程度；ts表示積分計算的時間起始點；tcr表示積分計算的總時長；u(t)表示t時刻關(guān)鍵節(jié)點的暫態(tài)電壓；ucr表示設定的電壓閾值；un表示額定電壓；ta表示直流閉鎖開始時刻；tb表示暫態(tài)過程結(jié)束時刻。
27、可選的，所述波動系數(shù)計算式如下：
28、
29、其中，ψu,ij表示新能源場站j無功變化對所述具有電壓薄弱的關(guān)鍵節(jié)點i的暫態(tài)電壓u的波動程度影響系數(shù)；qj表示新能源場站j的當前無功功率；δqj表示新能源場站j的無功變化量；δu,i表示關(guān)鍵節(jié)點i的暫態(tài)電壓u的波動程度。
30、可選的，所述暫態(tài)電壓波動程度約束對應的表達式如下：
31、
32、其中，δu,i表示關(guān)鍵節(jié)點i的暫態(tài)電壓u的波動程度；m表示新能源場站的總個數(shù)；j＝1…m；ψu,ij表示新能源場站j無功變化對所述具有電壓薄弱的關(guān)鍵節(jié)點i的暫態(tài)電壓u的波動程度影響系數(shù)；δqj表示新能源場站j的無功變化量；ρu表示預設的暫態(tài)電壓u的波動閾值。
33、可選的，所述暫態(tài)脫網(wǎng)風險度約束和可調(diào)節(jié)無功出力極限約束包括如下的構(gòu)建過程：
34、獲取直流閉鎖故障后所述新能源場站的并網(wǎng)點的電壓曲線；
35、根據(jù)所述并網(wǎng)點的電壓曲線，計算所述新能源場站的暫態(tài)脫網(wǎng)風險度；
36、根據(jù)所述新能源場站的暫態(tài)脫網(wǎng)風險度，判斷所述新能源場站是否有脫網(wǎng)風險，若有，利用預設的脫網(wǎng)風險計算式，得到所述新能源場站的暫態(tài)脫網(wǎng)風險影響系數(shù)；
37、根據(jù)所述新能源場站的暫態(tài)脫網(wǎng)風險影響系數(shù)，構(gòu)建所述新能源場站的暫態(tài)脫網(wǎng)風險度約束和可調(diào)節(jié)無功出力極限約束。
38、可選的，所述新能源場站的暫態(tài)脫網(wǎng)風險度對應的計算式如下：
39、
40、其中，γupcc,k表示新能源場站k的暫態(tài)脫網(wǎng)風險度；ts表示積分計算的時間起始點；tcn表示脫網(wǎng)風險度計算總時長；u(t)表示t時刻節(jié)點的暫態(tài)電壓；ucn表示新能源場站運行電壓閾值；un表示額定電壓；ta表示直流閉鎖開始時刻；tb表示暫態(tài)過程結(jié)束時刻。
41、可選的，所述脫網(wǎng)風險計算式如下：
42、
43、其中，εupcc,kj表示新能源場站j無功變化對有脫網(wǎng)風險的新能源場站k的暫態(tài)脫網(wǎng)風險影響系數(shù)；qj表示新能源場站j的當前無功功率；δqj表示新能源場站j的無功變化量；γupcc,k表示新能源場站k的暫態(tài)脫網(wǎng)風險度。
44、可選的，所述暫態(tài)脫網(wǎng)風險度約束的表達式如下：
45、
46、其中，γupcc,k表示新能源場站k的暫態(tài)脫網(wǎng)風險度；m表示新能源場站的總個數(shù)；j＝1…m；εupcc,kj表示新能源場站j無功變化對有脫網(wǎng)風險的新能源場站k的暫態(tài)脫網(wǎng)風險影響系數(shù)；δqj表示新能源場站j的無功變化量。
47、可選的，所述可調(diào)節(jié)無功出力極限約束對應的表達式如下：
48、
49、其中，qj表示新能源場站j的當前無功功率；δqj表示新能源場站j的無功變化量；pj表示新能源場站j的當前有功功率；sj表示新能源場站j的視在功率。
50、基于同一專利技術(shù)構(gòu)思，本專利技術(shù)還提供了一種直流閉鎖故障后新能源場站的無功控制本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種直流閉鎖故障后新能源場站的無功控制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無功控制模型包括如下的構(gòu)建過程：
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述無功出力曲線，確定所述新能源場站的無功備用，包括：
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述目標函數(shù)對應的表達式如下：
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述暫態(tài)電壓波動程度約束包括如下的構(gòu)建過程：
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述關(guān)鍵節(jié)點的暫態(tài)電壓波動程度，判斷所述關(guān)鍵節(jié)點是否具有電壓薄弱，包括：
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述暫態(tài)電壓波動程度對應的計算式如下：
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述波動系數(shù)計算式如下：
9.如權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述暫態(tài)電壓波動程度約束對應的表達式如下：
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述暫態(tài)脫網(wǎng)風險度約束和可調(diào)節(jié)無功出力極限約束包括如下的構(gòu)建過程：p>
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述新能源場站的暫態(tài)脫網(wǎng)風險度對應的計算式如下：
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述脫網(wǎng)風險計算式如下：
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述暫態(tài)脫網(wǎng)風險度約束的表達式如下：
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)無功出力極限約束對應的表達式如下：
15.一種直流閉鎖故障后新能源場站的無功控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模型輸出模塊中的無功控制模型包括如下的構(gòu)建過程：
17.一種電子設備，其特征在于，包括：至少一個處理器和存儲器；所述存儲器和處理器通過總線相連；
18.一種計算設備可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，其上存有執(zhí)行程序，所述執(zhí)行程序被執(zhí)行時，實現(xiàn)如權(quán)利要求1至14中任一項所述的一種直流閉鎖故障后新能源場站的無功控制方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種直流閉鎖故障后新能源場站的無功控制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無功控制模型包括如下的構(gòu)建過程：
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述無功出力曲線，確定所述新能源場站的無功備用，包括：
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述目標函數(shù)對應的表達式如下：
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述暫態(tài)電壓波動程度約束包括如下的構(gòu)建過程：
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述關(guān)鍵節(jié)點的暫態(tài)電壓波動程度，判斷所述關(guān)鍵節(jié)點是否具有電壓薄弱，包括：
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述暫態(tài)電壓波動程度對應的計算式如下：
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述波動系數(shù)計算式如下：
9.如權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述暫態(tài)電壓波動程度約束對應的表達式如下：
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王蒙，汪瑩，陳寧，崔偉，李鵬瀚，王聰，賈一超，張紅穎，張磊，韓華玲，錢敏慧，彭佩佩，張碩，
申請(專利權(quán))人：中國電力科學研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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