【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于新能源電力系統穩定分析與評估領域，具體涉及一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法。
技術介紹
1、為充分利用風、光等可再生資源，新能源場站通常運行在最大功率跟蹤的模式，由此需要電網電壓支撐。隨著接入容量的不斷提高，電網電壓支撐能力相對不足，可能引發電網失穩，進而造成大規模的解列崩潰等嚴重后果。
2、現有研究中提出了大量方法來評估含高比例新能源電力系統的穩定裕度。其中廣義短路比理論通過潮流雅克比矩陣的特征根來進行判斷，把電網相關的信息定義為廣義短路比，把設備相關信息定義為其臨界值，利用二者之差來表征新能源多饋入系統的穩定裕度，具有嚴謹的理論基礎。廣義短路比臨界值中包含新能源場站的運行和控制參數，但設備廠商出于商業機密通常不會開放控制參數獲取，導致含高比例新能源電力系統的穩定裕度計算困難。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提出了一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法。針對當前新能源場站控制參數難以獲得、含高比例新能源電力系統的穩定裕度計算困難的問題，本專利技術通過在新能源場站并網點施加擾動測量輸出來計算相關參數，進而計算系統的穩定裕度，能較好的適應工程現場的需求，具有原理簡單、容易實施等特點，具有較好的實用性。
2、為達到上述目的，本專利技術提供了一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法，其特征在于，包括以下步驟：
3、s1.確定對廣義短路比臨界值影響最高的新能源場站；
4、s2.計算步驟s1確定
5、s3.計算步驟s1確定的新能源場站的等值模型參數；
6、s4.計算受端電網新能源多饋入系統的穩定裕度。
7、進一步，所述步驟s1包括以下子步驟：
8、s1.1獲取電網正常運行時新能源場站等值單機模型的直流母線電壓udc0、并網點電壓dq軸分量ud0和uq0、并網點電壓相位θ0、輸出電流dq軸分量id0和iq0、輸出功率標幺值pb和qb、新能源場站數量n、交流電網多端口導納矩陣b；
9、s1.2計算廣義短路比gscr；
10、
11、式中，minλ(·)為計算矩陣最小特征根；sb＝diag(sb1,sb2,k,sbn)為新能源場站額定容量矩陣，sbi為各新能源場站額定容量，i＝1,2,…,n；
12、s1.3計算矩陣的特征向量v1，再計算各新能源場站的廣義相互作用因子gmiifij；
13、
14、式中，zij為節點阻抗矩陣z中節點i與j之間的互阻抗；zii為節點阻抗矩陣z中節點i的自阻抗；νi1和νj1分別為特征向量v1的第i和第j個元素；
15、廣義相互作用因子最大的新能源場站即是對廣義短路比臨界值影響最高的新能源場站。
16、進一步，所述s2包括以下子步驟：
17、s2.1向步驟s1確定的新能源場站并網點施加工頻擾動電壓，測量流入電網的工頻電流相量和施加點電壓相量
18、s2.2計算等效單饋入系統阻抗zg；
19、
20、式中，和為擾動施加前施加點的工頻電壓及流入電網的工頻電流；和為擾動施加后的工頻電壓及流入電網的工頻電流；
21、
22、式中，θu0＝tan-1(uq0/ud0)；θi0＝tan-1(iq0/id0)；j為虛數算子。
23、進一步，所述步驟s3包括以下子步驟：
24、s3.1每間隔ω0＝30hz向步驟s1確定的新能源場站并網點施加擾動電壓，測量擾動電壓幅值dq軸分量ufdk、ufqk以及全局相位θuk、相應頻率擾動下新能源場站輸出的電流dq軸分量ivdk、ivqk以及全局相位θik，直至kω0＝300hz，即k＝10；
25、s3.2通過擾動電壓和設備側測量電流，計算步驟s1確定的新能源場站的頻率響應矩陣gm(jω)；
26、
27、s3.3構建步驟s1確定的新能源場站等值單機模型的頻率響應矩陣g(jω)；
28、
29、其中，
30、
31、式中，lf為新能源場站等值模型的等值濾波電感；s為拉普拉斯算子；cdc為新能源場站等值模型的等值直流母線電容；kpo，kio分別為新能源場站等值模型外環比例和積分系數；kpi，kii分別為新能源場站等值模型內環比例和積分系數；
32、s3.4采用粒子群或遺傳算法求解目標函數minf＝g(jω)-gm(jω)，獲取步驟s3.3中的等值模型參數kpo，kio，kpi，kii。
33、進一步，所述受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的計算表達式為：
34、γ＝gscr-cgscr
35、式中，γ表示受端電網新能源多饋入系統的穩定裕度；cgscr為廣義短路比臨界值；
36、cgscr的計算方法為：求解方程re[cgscr2+βcgscr+χ]＝0
37、其中，re[·]表示取實部；β和χ的計算表達式如下：
38、
39、式中，pb和qb為新能源場站對自身視在容量的標幺值，各場站功率因數相同時，各場站pb及qb相同；f11、f12、f21、f22的表達式分別為：
40、
41、式中，θ0為并網點電壓相位初始值。
42、本專利技術的有益效果在于：
43、本專利技術針對當前新能源場站控制參數難以獲得、含高比例新能源電力系統的穩定裕度計算困難的問題，提出一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法，通過選擇對廣義短路比臨界值影響最高的新能源場站并在其并網點施加擾動測量輸出來計算相關參數，進而計算系統的穩定裕度，能較好的適應工程現場的需求，具有原理簡單、容易實施等特點，具有較好的實用性。
44、本專利技術的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究，對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術的實踐中得到教導。本專利技術的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
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1.一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下子步驟：
3.根據權利要求2所述的一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法，其特征在于，所述S2包括以下子步驟：
4.根據權利要求3所述的一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下子步驟：
5.根據權利要求4所述的一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法，其特征在于，所述受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的計算表達式為：
【技術特征摘要】
1.一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法，其特征在于，所述步驟s1包括以下子步驟：
3.根據權利要求2所述的一種受端電網新能源多饋入系統穩定裕度的評估方法，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭迪，郭鑫永，王穎，蔡慧，楊曉雷，辛煥海，倪秋龍，楊瀅，黃金波，周正陽，韓中杰，
申請(專利權)人：中國計量大學，
類型：發明
國別省市：
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