【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電網(wǎng)控制，尤其涉及構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容。
技術(shù)介紹
1、大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)后，新能源發(fā)電設(shè)備的弱支撐性導(dǎo)致接入電網(wǎng)電壓和頻率支撐強(qiáng)度難以滿足電網(wǎng)的安全穩(wěn)定需求。針對(duì)風(fēng)光場(chǎng)站，構(gòu)網(wǎng)型svg(靜止無(wú)功發(fā)生器)在提供電壓支撐的同時(shí)，還可為系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，通過(guò)配置構(gòu)網(wǎng)型svg能有效提高系統(tǒng)慣量水平和短路比，繼而提升電網(wǎng)頻率和電壓支撐強(qiáng)度。但在當(dāng)前電力系統(tǒng)中，構(gòu)網(wǎng)型svg配置方法尚有待研究，因此，制定高效可行的構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容策略具有重要意義。
2、為保證系統(tǒng)頻率可以維持在允許的范圍之內(nèi)，避免出現(xiàn)頻率崩潰現(xiàn)象，可以考慮以頻率穩(wěn)定約束為指標(biāo)進(jìn)行構(gòu)網(wǎng)型svg的選址定容。通過(guò)節(jié)點(diǎn)慣量理論評(píng)估系統(tǒng)慣量分布并以此尋找慣量薄弱節(jié)點(diǎn)，計(jì)算慣量靈敏度指導(dǎo)構(gòu)網(wǎng)型svg選址，進(jìn)而以頻率變化率和頻率最大偏差為約束確定構(gòu)網(wǎng)型svg容量。然而，該選址定容方法以節(jié)點(diǎn)慣量為指標(biāo)，本質(zhì)上體現(xiàn)了擾動(dòng)發(fā)生后，系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)頻率的穩(wěn)定性，并沒(méi)有體現(xiàn)系統(tǒng)電壓支撐強(qiáng)度，無(wú)法保證擾動(dòng)發(fā)生后系統(tǒng)電壓的安全穩(wěn)定。
3、為保證系統(tǒng)電壓可以維持在允許的范圍之內(nèi)，避免出現(xiàn)暫態(tài)過(guò)電壓現(xiàn)象，可以考慮以電壓穩(wěn)定約束為指標(biāo)進(jìn)行構(gòu)網(wǎng)型svg的選址定容。基于新能源場(chǎng)站短路比對(duì)電網(wǎng)電壓支撐強(qiáng)度的量化評(píng)估作用，分析構(gòu)網(wǎng)型svg接入對(duì)新能源場(chǎng)站短路比的影響，得到構(gòu)網(wǎng)型svg的選址方案。以系統(tǒng)新能源場(chǎng)站機(jī)端臨界短路比和新能源場(chǎng)站并網(wǎng)點(diǎn)臨界短路比為約束確定構(gòu)網(wǎng)型svg容量。然而，該選址定容方法以新能源場(chǎng)站短路比為指標(biāo)，本質(zhì)上體現(xiàn)了系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓支撐強(qiáng)度，并沒(méi)有體現(xiàn)系統(tǒng)各
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)是為了解決現(xiàn)有構(gòu)網(wǎng)型svg的選址定容無(wú)法同時(shí)體現(xiàn)系統(tǒng)電壓支撐強(qiáng)度和各節(jié)點(diǎn)頻率穩(wěn)定性的問(wèn)題，為解決該問(wèn)題，本專利技術(shù)提出了一種構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容方法，該方法以慣量和短路比為指標(biāo)，同時(shí)考慮了系統(tǒng)電壓支撐強(qiáng)度和頻率支撐強(qiáng)度，保證了擾動(dòng)發(fā)生后系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
2、構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容方法，包括：
3、利用電力系統(tǒng)的線路參數(shù)和機(jī)組參數(shù)得到電力系統(tǒng)的增廣導(dǎo)納矩陣；
4、基于所述增廣導(dǎo)納矩陣分別計(jì)算電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量；
5、判斷電力系統(tǒng)中其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值是否大于電力系統(tǒng)臨界慣量，是則分別計(jì)算新能源場(chǎng)站接入點(diǎn)短路比和并網(wǎng)點(diǎn)短路比，否則計(jì)算其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值對(duì)各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)慣量的靈敏度，并在靈敏度最高的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)處配置構(gòu)網(wǎng)型svg；
6、判斷新能源場(chǎng)站接入點(diǎn)和并網(wǎng)點(diǎn)短路比是否均大于各自的臨界短路比，是則表示當(dāng)前電力系統(tǒng)不需要配置svg，否則在短路比最小的并網(wǎng)母線節(jié)點(diǎn)處配置構(gòu)網(wǎng)型svg。
7、進(jìn)一步的，上述利用電力系統(tǒng)的線路參數(shù)和機(jī)組參數(shù)得到電力系統(tǒng)的增廣導(dǎo)納矩陣，包括：
8、設(shè)電力系統(tǒng)共有n+m個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中有n個(gè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和m個(gè)其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，則電力系統(tǒng)的增廣導(dǎo)納矩陣ys的表達(dá)式為：
9、
10、其中，yn為發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗轉(zhuǎn)化為導(dǎo)納后形成的對(duì)角陣，ynn和ymm分別為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納，yln和ylm分別為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處的負(fù)荷簡(jiǎn)化為等值導(dǎo)納后的等值導(dǎo)納，ynm和ymn分別為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的互導(dǎo)納。
11、進(jìn)一步的，上述基于所述增廣導(dǎo)納矩陣分別計(jì)算電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量，包括：
12、通過(guò)下式計(jì)算電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的慣量：
13、
14、其中，hn為第n個(gè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的慣量，n＝1,2,...,n，g和q分別表示第n個(gè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)下同步發(fā)電機(jī)和新能源機(jī)組的數(shù)量，sg和sq分別表示第g個(gè)同步發(fā)電機(jī)和第q個(gè)新能源機(jī)組的容量，hg為第g個(gè)同步發(fā)電機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)；
15、通過(guò)下式計(jì)算電力系統(tǒng)中其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量：
16、
17、其中，hm為第m個(gè)其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量，m＝1,2,...,m，bnm為增廣導(dǎo)納矩陣中第n個(gè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和第m個(gè)其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的電納，rmn為矩陣r中對(duì)應(yīng)于第m個(gè)其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和第n個(gè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)之間電壓關(guān)系的元素，矩陣r為ue和unet之間的關(guān)聯(lián)矩陣，且有
18、ue和unet分別為發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的電壓，且有unet＝rue。
19、進(jìn)一步的，上述電力系統(tǒng)臨界慣量包括：基于頻率變化率約束的電力系統(tǒng)臨界慣量和基于最大頻率偏差約束的電力系統(tǒng)臨界慣量；
20、當(dāng)最小的節(jié)點(diǎn)慣量同時(shí)大于基于頻率變化率約束的電力系統(tǒng)臨界慣量和基于最大頻率偏差約束的電力系統(tǒng)臨界慣量時(shí)分別計(jì)算新能源場(chǎng)站接入點(diǎn)短路比和并網(wǎng)點(diǎn)短路比，否則計(jì)算其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值對(duì)各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)慣量的靈敏度，并在靈敏度最高的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)處配置構(gòu)網(wǎng)型svg。
21、進(jìn)一步的，上述基于頻率變化率約束的電力系統(tǒng)臨界慣量的表達(dá)式為：
22、
23、其中，δpmax為擾動(dòng)功率最大值，rocofmax為電力系統(tǒng)最大頻率變化率；
24、所述基于最大頻率偏差約束的電力系統(tǒng)臨界慣量的表達(dá)式為：
25、
26、其中，fb為基準(zhǔn)頻率，tnadir為頻率最低點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)刻，為電力系統(tǒng)最大頻率偏差。
27、進(jìn)一步的，上述計(jì)算其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值對(duì)各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)慣量的靈敏度，包括：
28、
29、其中，hmin為其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值，且該其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值對(duì)應(yīng)的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)序號(hào)記為x，x＝1,2,...,m；bnx為增廣導(dǎo)納矩陣中第n個(gè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和第x個(gè)其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的電納，rxn為矩陣r中對(duì)應(yīng)于第x個(gè)其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和第n個(gè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)之間電壓關(guān)系的元素。
30、進(jìn)一步的，上述分別計(jì)算新能源場(chǎng)站接入點(diǎn)短路比和并網(wǎng)點(diǎn)短路比，包括：
31、
32、其中，mescrr為新能源場(chǎng)站第r個(gè)接入點(diǎn)/并網(wǎng)點(diǎn)處的短路比，unr為新能源場(chǎng)站第r個(gè)接入點(diǎn)/并網(wǎng)點(diǎn)標(biāo)稱電壓，urer為新能源設(shè)備/場(chǎng)站發(fā)電功率在第r個(gè)接入點(diǎn)/并網(wǎng)點(diǎn)處產(chǎn)生的電壓，ir和ie分別為第r個(gè)和第e個(gè)接入點(diǎn)/并網(wǎng)點(diǎn)提供的短路電流，w為接入點(diǎn)/并網(wǎng)點(diǎn)總數(shù)，zeqrr為zeq的第r行、第r列元素，zeqre為zeq的第r行、第e列元素，zeq為新能源場(chǎng)站第r個(gè)接入點(diǎn)/并網(wǎng)點(diǎn)處的交流電網(wǎng)等值阻抗矩陣，且zeq與增廣導(dǎo)納矩陣ys互為逆矩陣。
33、構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容裝置，包括：
34、增廣導(dǎo)納矩陣計(jì)算單元：利用電力系統(tǒng)的線路參數(shù)和機(jī)組參數(shù)得到電力系統(tǒng)的增廣導(dǎo)納矩陣；
35、慣量計(jì)算單元：基于所述增廣導(dǎo)納矩陣分別計(jì)算電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量；
36、慣量判斷單元：判斷電力系統(tǒng)中其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值是否大于電力系統(tǒng)臨界慣量；
37、靈敏度計(jì)算單元：當(dāng)電力系統(tǒng)中其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值小于電力系統(tǒng)臨界慣量時(shí)，計(jì)算其他網(wǎng)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容方法，其特征在于，所述利用電力系統(tǒng)的線路參數(shù)和機(jī)組參數(shù)得到電力系統(tǒng)的增廣導(dǎo)納矩陣，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容方法，其特征在于，所述基于所述增廣導(dǎo)納矩陣分別計(jì)算電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容方法，其特征在于，所述電力系統(tǒng)臨界慣量包括：基于頻率變化率約束的電力系統(tǒng)臨界慣量和基于最大頻率偏差約束的電力系統(tǒng)臨界慣量；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容方法，其特征在于，所述基于頻率變化率約束的電力系統(tǒng)臨界慣量的表達(dá)式為：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容方法，其特征在于，所述計(jì)算其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值對(duì)各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)慣量的靈敏度，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容方法，其特征在于，所述分別計(jì)算新能源場(chǎng)站接入點(diǎn)短路比和并網(wǎng)點(diǎn)短路比，包括：
8.構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容裝置，其特征在于，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容裝置，其特征在于，所述利用電力系統(tǒng)的線路參數(shù)和機(jī)組參數(shù)得到電力系統(tǒng)的增廣導(dǎo)納矩陣，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容裝置，其特征在于，所述基于所述增廣導(dǎo)納矩陣分別計(jì)算電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量，包括：
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容裝置，其特征在于，所述電力系統(tǒng)臨界慣量包括：基于頻率變化率約束的電力系統(tǒng)臨界慣量和基于最大頻率偏差約束的電力系統(tǒng)臨界慣量；
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容裝置，其特征在于，所述基于頻率變化率約束的電力系統(tǒng)臨界慣量的表達(dá)式為：
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容裝置，其特征在于，所述計(jì)算其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值對(duì)各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)慣量的靈敏度，包括：
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的構(gòu)網(wǎng)型SVG選址定容裝置，其特征在于，所述分別計(jì)算新能源場(chǎng)站接入點(diǎn)短路比和并網(wǎng)點(diǎn)短路比，包括：
15.一種計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一所述方法。
16.電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)介質(zhì)、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)介質(zhì)中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一所述方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容方法，其特征在于，所述利用電力系統(tǒng)的線路參數(shù)和機(jī)組參數(shù)得到電力系統(tǒng)的增廣導(dǎo)納矩陣，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容方法，其特征在于，所述基于所述增廣導(dǎo)納矩陣分別計(jì)算電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容方法，其特征在于，所述電力系統(tǒng)臨界慣量包括：基于頻率變化率約束的電力系統(tǒng)臨界慣量和基于最大頻率偏差約束的電力系統(tǒng)臨界慣量；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容方法，其特征在于，所述基于頻率變化率約束的電力系統(tǒng)臨界慣量的表達(dá)式為：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容方法，其特征在于，所述計(jì)算其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的慣量最小值對(duì)各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)慣量的靈敏度，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容方法，其特征在于，所述分別計(jì)算新能源場(chǎng)站接入點(diǎn)短路比和并網(wǎng)點(diǎn)短路比，包括：
8.構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容裝置，其特征在于，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的構(gòu)網(wǎng)型svg選址定容裝置，其特征在于，所述利用電力系統(tǒng)的線路參數(shù)和機(jī)組參數(shù)得到...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫勇，張海鋒，宋曉喆，張懿夫，高松，彭曉宇，劉鳴泰，陳超，喬小敏，鄭偉杰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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