1.本发明涉及新能源技术领域,具体涉及一种新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法及装置。
背景技术:2.目前,随着新能源装机容量提升,送端电网局部表现为低短路比弱电网特征,大型新能源基地远距离外送时容易发生电压越限、宽频带振荡问题,导致新能源机组脱网。为提升新能源基地的电压支撑能力,在新能源基地近区配备一定容量的调相机得到广泛应用。
3.现有技术通过分布式调相机接入新能源场站可有效提升电网电压支撑强度,并对新能源的宽频带振荡起到抑制作用。当新能源基地经直流系统外送时,集中式调相机安装在送端换流站有助于降低新能源由于过电压而脱网的风险。通过合理选择分布式和集中式调相机的容量和位置有助于提高新能源消纳能力。
4.调相机通常作为只发无功的特殊同步电机,与传统同步机组不同,当其单独接入系统的无源节点时,系统故障时不存在由于机械功率和电磁功率不平衡导致的功角失稳问题。然而,当调相机接入大型新能源基地时,其功角特性将发生改变,这和风火打捆联合外送场景下,风电功率对于同步机组功角特性的影响类似。在风火打捆联合外送场景下,由于风电挤占了输电通道,当以无穷大母线相位作为参考时,同步机的功角曲线将会向下移动。所以调相机同样可能存在故障下的暂态功角失稳问题。相对同步机组而言,空载运行的调相机惯量更小,功角失稳问题将更加严重,因此有必要考虑新能源后调相机功角失稳问题。
技术实现要素:5.针对现有技术中的问题,本发明实施例提供一种新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法及装置,能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
6.一方面,本发明提出一种新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法,包括:
7.根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;
8.根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;
9.若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
10.其中,所述电网参数包括新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗;
11.相应的,所述根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,包括:
12.将所述新能源有功功率与所述等值联络电抗乘积的倒数作为所述短路比。
13.其中,
14.所述电网参数包括预设静态稳定储备系数和调相机等效暂态电抗的暂态电势幅值、所述联合系统相关参数包括调相机等效暂态电抗、调相机容量、新能源与同步机组容量折算系数和新能源有功功率;
15.相应的,所述根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比,包括:
16.根据所述预设静态稳定储备系数、所述暂态电势幅值、所述调相机等效暂态电抗、所述调相机容量、所述新能源与同步机组容量折算系数和所述新能源有功功率计算临界短路比。
17.其中,所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:
18.根据常数c、调相机容量、新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗、所述暂态电势幅值、无穷大母线电压幅值、所述新能源与同步机组容量折算系数和新能源有功功率计算所述预设静态稳定储备系数。
19.其中,所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:
20.将等值机械功率与所述新能源有功功率之比作为所述新能源与同步机组容量折算系数。
21.其中,所述根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值,包括:
22.利用等面积法则暂态稳定性校核方法,并根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
23.其中,所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:
24.若确定所述短路比大于等于所述临界短路比,则生成需要补强同步失稳风险的提示消息。
25.一方面,本发明提出一种新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验装置,包括:
26.第一计算单元,用于根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;
27.第二计算单元,用于根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;
28.校验单元,用于若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
29.再一方面,本发明实施例提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如下方法:
30.根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;
31.根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;
32.若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
33.本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,包括:
34.所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法:
35.根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;
36.根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;
37.若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
38.本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法:
39.根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;
40.根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;
41.若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
42.本发明实施例提供的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法及装置,根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值,能够准确地针对新能源和调相机的联合系统进行同步稳定性校验。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
44.图1是本发明一实施例提供的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法的流程示意图。
45.图2是本发明另一实施例提供的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法的流程示意图。
46.图3是本发明实施例提供的联合系统功角失稳波形示意图。
47.图4是本发明实施例提供的新能源处于临界容量之下未发生同步失稳的波形示意图。
48.图5是本发明实施例提供的新能源处于临界容量之上发生同步失稳的功角波形示意图。
49.图6是本发明一实施例提供的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验装置的结构示意图。
50.图7为本发明实施例提供的计算机设备实体结构示意图。
具体实施方式
51.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
52.图1是本发明一实施例提供的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法的流程示意图,如图1所示,本发明实施例提供的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法,包括:
53.步骤s1:根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率。
54.步骤s2:根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比。
55.步骤s3:若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
56.在上述步骤s1中,装置根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率。装置可以是执行该方法的计算机设备等,例如为服务器。本技术技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
57.所述电网参数包括调相机等效暂态电抗x
sc
的暂态电势幅值e
′
、无穷大母线电压幅值u0、新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗xg。
58.所述联合系统相关参数包括稳态时调相机输出的有功功率p
sc
、调相机容量s
sc
、常数c满足关系式s
sc
x
sc
=c;调相机的功角δ
sc
、新能源接入后引发调相机功角的相位偏移δδ(pw,qw)、新能源接入后引发调相机功角的有功功率的幅值偏移δp(pw,qw)、新能源有功功率pw和新能源无功功率qw;相应的,通过如下公式计算稳态时调相机输出的有功功率p
sc
:
[0059][0060]
公式中的内容可以参照上述说明,不再赘述。该公式为表示新能源和调相机的联合系统的模型。
[0061]
当qw=0,则根据如下公式计算稳态时调相机输出的有功功率p
sc
:
[0062][0063]
公式中的内容可以参照上述说明,不再赘述。x表示x
sc
和xg并联。
[0064]
在上述步骤s2中,装置根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比。所述电网参数包括新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗;
[0065]
相应的,所述根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,包括:
[0066]
将所述新能源有功功率与所述等值联络电抗乘积的倒数作为所述短路比。即通过如下公式计算短路比γ
scr0
:
[0067][0068]
公式中的内容可以参照上述说明,不再赘述。
[0069]
所述电网参数包括预设静态稳定储备系数和调相机等效暂态电抗的暂态电势幅值、所述联合系统相关参数包括调相机等效暂态电抗、调相机容量、新能源与同步机组容量折算系数和新能源有功功率;
[0070]
相应的,所述根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比,包括:
[0071]
根据所述预设静态稳定储备系数η0、所述暂态电势幅值e
′
、所述调相机等效暂态电抗x
sc
、所述调相机容量s
sc
、所述新能源与同步机组容量折算系数α和所述新能源有功功率pw计算临界短路比。即通过如下公式计算临界短路比γ
cscr
:
[0072][0073]
公式中的内容可以参照上述说明,不再赘述。
[0074]
所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:
[0075]
根据常数c、调相机容量、新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗、所述暂态电势幅值、无穷大母线电压幅值、所述新能源与同步机组容量折算系数和新能源有功功率计算所述预设静态稳定储备系数,即通过如下公式计算预设静态稳定储备系数:
[0076][0077]
公式中的内容可以参照上述说明,不再赘述。
[0078]
其中,上述公式推导过程为:
[0079][0080][0081]
p
max
为中间变量、p
sce
为等值调相机输出的有功功率;公式中的其他内容可以参照上述说明,不再赘述。
[0082]
所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:
[0083]
将等值机械功率与所述新能源有功功率之比作为所述新能源与同步机组容量折算系数。即通过如下公式计算新能源与同步机组容量折算系数α:
[0084][0085]
其中,p
te
为等值机械功率,可以根据如下公式计算:
[0086][0087]
公式中的内容可以参照上述说明,不再赘述。
[0088]
在上述步骤s3中,装置若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。如图2所示,如果短路比小于临界短路比,即符合短路比条件,说明联合系统不存在失稳风险。
[0089]
如果短路比大于等于临界短路比,即不符合短路比条件,说明联合系统存在失稳风险,还可以生成需要补强同步失稳风险的提示消息,以供相关人员及时采取应对措施。
[0090]
所述根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值,包括:
[0091]
利用等面积法则暂态稳定性校核方法,并根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
[0092]
说明如下:
[0093]
如果满足s
ac
≤s
de
,则说明同步稳定性校验通过,否则,说明同步稳定性校验不通
过。
[0094]
具体地,故障发生后的加速面积s
ac
为:
[0095]sac
=pw(δ
c-δ0)
[0096]
其中,δ0是输入机械功率为零时调相机功角的稳定运行点、δc是故障切除瞬间的功角,根据如下公式计算得到:
[0097][0098]
其中,δt是故障持续时间,ωn是系统额定角频率。c
′
满足如下关系式:
[0099][0100]
其中,tj是调相机惯性时间常数。
[0101]
故障清除后的减速面积为:
[0102][0103]
令调相机输出的有功功率为零,即可求得联合系统不稳定平衡点δu。p
scu
为在故障清除后调相机输出的有功功率,计算方法与上述p
sc
计算方法相同,表示在故障清除后的阶段时间内调相机输出的有功功率。
[0104]
对本发明实施例方法具体实施说明如下:
[0105]
为分析联合系统的电磁暂态特性,基于matlab/simulink平台搭建了联合系统,单台分布式调相机的额定容量为50mva,可通过改变调相机并联接入的台数来改变调相机接入的容量。新能源实际接入容量可通过调节并网台数来改变。
[0106]
首先从小干扰稳定性的维度验证调相机能够提升电网强度。如表1所示:
[0107]
表1
[0108][0109]
当调相机未接入时,通过调节xg使系统的短路比为1.389;当调相机接入后,系统短路比提升至3.336。在仿真已运行时间t=0.2s时对公共连接点(pcc点)施加电压小扰动,持续时间为0.05s。调相机未接入时弱电网下新能源由于小扰动而发生振荡失稳。而调相机接入后,系统短路比提升了1.947,小扰动发生后电压波形迅速收敛,说明调相机的接入有效提升了系统的电网强度。然而,由于调相机接入前系统短路比小于临界短路比,联合系统仍然存在暂态功角失稳风险。
[0110]
为验证联合系统的功角稳定特性,基于机电仿真软件psd-bpa平台搭建了联合系统,仿真参数与matlab/simulink平台相同。设置三相短路故障发生在无穷大母线,在仿真已运行时间为t=1s,故障持续时间δt=0.1s。
[0111]
由图3可知,图3中的rad为弧度、pu为标幺值,当故障前新能源有功功率较高时,联合系统将发生暂态功角失稳现象。此时,新能源未进入低电压穿越状态,有功出力基本没有变化,且故障期间调相机输出的有功功率为负值,其绝对值刚好是新能源的输出功率,与理
论中故障期间新能源有功功率将注入至调相机的分析结果一致。
[0112]
在仿真已运行时间为t=1s,故障持续时间δt=0.1s,由仿真可得新能源的临界容量pw’为1.101p.u.,γ
cscr
的仿真值为1.513。求解在系统临界稳定时新能源的临界容量为1.051p.u.,γ
cscr
的解析值为1.586,等值同步机的静稳储备系数为33.7%。造成两者差异的主要原因是故障期间新能源的功率外环和电流内环动态过程被忽略。而两者误差仅在5%左右。
[0113]
如图4所示,当新能源有功功率为1.10p.u.,联合系统发生故障后可到达新的稳定运行点。如图5所示,当新能源有功为1.11p.u.时,故障后联合系统则出现暂态功角失稳现象。
[0114]
因此,时域仿真证实了在一定的工况下调相机接入前系统的短路比要求在1.5左右。这表明当调相机接入短路比小于1.5的系统时,其暂态功角稳定可能上升为主要约束条件之一,此时调相机将无法发挥提升新能源承载能力的功能。为充分发挥调相机的功能,在对弱电网进行规划时需进一步控制新能源和调相机容量、惯性时间常数等参数,以避免调相机在弱电网下发生暂态功角失稳。
[0115]
本发明实施例提供的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法,根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值,能够准确地针对新能源和调相机的联合系统进行同步稳定性校验。
[0116]
进一步地,所述电网参数包括新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗;
[0117]
相应的,所述根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,包括:
[0118]
将所述新能源有功功率与所述等值联络电抗乘积的倒数作为所述短路比。可参照上述说明,不再赘述。
[0119]
进一步地,所述电网参数包括预设静态稳定储备系数和调相机等效暂态电抗的暂态电势幅值、所述联合系统相关参数包括调相机等效暂态电抗、调相机容量、新能源与同步机组容量折算系数和新能源有功功率;
[0120]
相应的,所述根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比,包括:
[0121]
根据所述预设静态稳定储备系数、所述暂态电势幅值、所述调相机等效暂态电抗、所述调相机容量、所述新能源与同步机组容量折算系数和所述新能源有功功率计算临界短路比。可参照上述说明,不再赘述。
[0122]
进一步地,所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:
[0123]
根据常数c、调相机容量、新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗、所述暂态电势幅值、无穷大母线电压幅值、所述新能源与同步机组容量折算系数和新能源有功功率计算所述预设静态稳定储备系数。可参照上述说明,不再赘述。
[0124]
进一步地,所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:
[0125]
将等值机械功率与所述新能源有功功率之比作为所述新能源与同步机组容量折算系数。可参照上述说明,不再赘述。
[0126]
进一步地,所述根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值,包括:
[0127]
利用等面积法则暂态稳定性校核方法,并根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。可参照上述说明,不再赘述。
[0128]
进一步地,所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:
[0129]
若确定所述短路比大于等于所述临界短路比,则生成需要补强同步失稳风险的提示消息。可参照上述说明,不再赘述。
[0130]
图6是本发明一实施例提供的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验装置的结构示意图,如图6所示,本发明实施例提供的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验装置,包括第一计算单元601、第二计算单元602和校验单元603,其中:
[0131]
第一计算单元601用于根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;第二计算单元602用于根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;校验单元603用于若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
[0132]
具体的,装置中的第一计算单元601用于根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;第二计算单元602用于根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;校验单元603用于若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
[0133]
本发明实施例提供的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验装置,根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值,能够准确地针对新能源和调相机的联合系统进行同步稳定性校验。
[0134]
进一步地,所述电网参数包括新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗;
[0135]
相应的,所述第二计算单元602具体用于:
[0136]
将所述新能源有功功率与所述等值联络电抗乘积的倒数作为所述短路比。
[0137]
进一步地,所述电网参数包括预设静态稳定储备系数和调相机等效暂态电抗的暂态电势幅值、所述联合系统相关参数包括调相机等效暂态电抗、调相机容量、新能源与同步
机组容量折算系数和新能源有功功率;
[0138]
相应的,所述第二计算单元602具体用于:
[0139]
根据所述预设静态稳定储备系数、所述暂态电势幅值、所述调相机等效暂态电抗、所述调相机容量、所述新能源与同步机组容量折算系数和所述新能源有功功率计算临界短路比。
[0140]
所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验装置还用于:
[0141]
根据常数c、调相机容量、新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗、所述暂态电势幅值、无穷大母线电压幅值、所述新能源与同步机组容量折算系数和新能源有功功率计算所述预设静态稳定储备系数。
[0142]
所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验装置还用于:
[0143]
将等值机械功率与所述新能源有功功率之比作为所述新能源与同步机组容量折算系数。
[0144]
进一步地,所述校验单元603具体用于:
[0145]
利用等面积法则暂态稳定性校核方法,并根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
[0146]
进一步地,所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验装置具体用于:
[0147]
若确定所述短路比大于等于所述临界短路比,则生成需要补强同步失稳风险的提示消息。
[0148]
本发明实施例提供新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验装置的实施例具体可以用于执行上述各方法实施例的处理流程,其功能在此不再赘述,可以参照上述方法实施例的详细描述。
[0149]
图7为本发明实施例提供的计算机设备实体结构示意图,如图7所示,所述计算机设备包括:存储器701、处理器702及存储在存储器701上并可在处理器702上运行的计算机程序,所述处理器702执行所述计算机程序时实现如下方法:
[0150]
根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;
[0151]
根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;
[0152]
若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
[0153]
本实施例公开一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法:
[0154]
根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;
[0155]
根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;
[0156]
若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
[0157]
本实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机
程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法:
[0158]
根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;
[0159]
根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;
[0160]
若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。
[0161]
本发明实施例与现有技术中的技术方案相比,根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值,能够准确地针对新能源和调相机的联合系统进行同步稳定性校验。
[0162]
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0163]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0164]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0165]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0166]
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0167]
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详
细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:1.一种新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法,其特征在于,包括:根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。2.根据权利要求1所述的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法,其特征在于,所述电网参数包括新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗;相应的,所述根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,包括:将所述新能源有功功率与所述等值联络电抗乘积的倒数作为所述短路比。3.根据权利要求1所述的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法,其特征在于,所述电网参数包括预设静态稳定储备系数和调相机等效暂态电抗的暂态电势幅值、所述联合系统相关参数包括调相机等效暂态电抗、调相机容量、新能源与同步机组容量折算系数和新能源有功功率;相应的,所述根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比,包括:根据所述预设静态稳定储备系数、所述暂态电势幅值、所述调相机等效暂态电抗、所述调相机容量、所述新能源与同步机组容量折算系数和所述新能源有功功率计算临界短路比。4.根据权利要求3所述的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法,其特征在于,所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:根据常数c、调相机容量、新能源和调相机分别经升压变压器后接入的公共耦合点与无穷大母线之间的等值联络电抗、所述暂态电势幅值、无穷大母线电压幅值、所述新能源与同步机组容量折算系数和新能源有功功率计算所述预设静态稳定储备系数。5.根据权利要求3所述的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法,其特征在于,所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:将等值机械功率与所述新能源有功功率之比作为所述新能源与同步机组容量折算系数。6.根据权利要求1至5任一所述的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法,其特征在于,所述根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值,包括:利用等面积法则暂态稳定性校核方法,并根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。7.根据权利要求1至5任一所述的新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法,其特征在于,所述新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法还包括:若确定所述短路比大于等于所述临界短路比,则生成需要补强同步失稳风险的提示消息。
8.一种新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验装置,其特征在于,包括:第一计算单元,用于根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;第二计算单元,用于根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;校验单元,用于若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一所述方法。10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法。11.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法。
技术总结本发明提供一种新能源和调相机的联合系统的同步稳定性校验方法及装置,涉及新能源技术领域。所述方法包括:根据联合系统相关参数和电网参数,计算稳态时调相机输出的有功功率;所述联合系统相关参数包括新能源有功功率;根据所述新能源有功功率和所述电网参数,计算等效同步机组接入联合系统的短路比,以及根据所述联合系统相关参数和所述电网参数计算临界短路比;若确定所述短路比小于所述临界短路比,则根据所述联合系统相关参数、所述电网参数和在故障清除后调相机输出的有功功率校验所述新能源有功功率的限值。所述装置执行上述方法。本发明实施例提供的方法及装置,能够准确地针对新能源和调相机的联合系统进行同步稳定性校验。同步稳定性校验。同步稳定性校验。
技术研发人员:李善颖 谢欢 赵天骐 辛焕海 严乙桉 吴涛 刘蔚 梁浩 沈广进 金海峰 曹天植 李长宇 黄天啸 刘瑛琳 卢文清 易姝娴 辛光明 张广韬 赵焱 秦川 史扬 罗婧 郝婧 夏雪
受保护的技术使用者:国家电网有限公司
技术研发日:2022.07.12
技术公布日:2022/11/1