[发明专利]基于发电单元相互作用系数的新能源电站等效建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新能源发电并网技术领域的方法，具体涉及一种基于发电单元相互作用系数的新能源电站等效建模方法。

背景技术

目前的新能源发电是一种典型的间歇性电源。随着越来越多的新能源发电直接并入电网，其对电网供电稳定性的影响也越来越复杂，所以必须分析和研究相关电力系统的稳定性。较之常规火电机组，新能源发电单机容量较小，电力系统关注着新能源电站整体表现出的暂态响应特性，因此，为了避免大量新能源发电单元模型带来的维数灾问题，在研究大规模新能源发电并网稳定时，一般采用新能源电站等效简化模型。

新能源电站的暂态响应特性并非仅仅涉及新能源发电单元暂态响应特性的线性放大或叠加。目前的新能源发电主要是指风电和光伏，呈现“大规模、高集中”的开发模式和“高电压、大容量、跨区域、远距离”的输送模式。一个典型的风电场或光伏电站均采用多台风电机组或光伏发电单元经过箱变汇集至集电线路，通过多条馈线汇集至升压变，再通过送出线接入电力系统。当系统中的这些新能源发电注入率比较高时，从新能源电站接入点进入电网内抗相对较大，并网点电压对功率传输灵敏度较高，电网扰动时，新能源电站的暂态响应影响其并网点电压动态，并网点电压的动态变化又会影响新能源发电单元的暂态响应，需要充分考虑造成馈线上各新能源发电单元暂态响应特性的可能存在较大差异。因此，需要提供一种针对新能源发电并网的系统暂态稳定性，用尽可能少的发电单元反映新能源电站实际暂态响应特性、充分考虑新能源电站接入方式、汇集线路参数的建模方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于发电单元相互作用系数的新能源电站等效建模方法，本发明所提供的方法充分考虑新能源发电单元之间暂态特性的差异性，等效简化后的新能源电站模型可准确模拟新能源电站并网的暂态响应特性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种基于发电单元相互作用系数的新能源电站等效建模方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

(1)以连接于新能源电站内一条馈线上连接的新能源发电单元为研究对象，确定两台新能源发电单元的相互作用系数参考值K₀；

(2)根据两台新能源发电单元的相互作用系数参考值为K₀，确定将馈线上的发电单元分群的数目N和群内发电单元的数量；

(3)确定新能源电站等效简化模型。

进一步地，所述步骤(1)包括下述步骤：

1)搭建仿真系统模型；

2)短路故障计算；

3)搜寻新能源发电单元相互作用系数临界状态；

4)计算新能源发电单元相互作用系数参考值。

进一步地，所述步骤1)中，搭建仿真系统模型包括：搭建两台新能源发电单元与实际送出系统连接的仿真系统模型；新能源电站馈线长度初始值设置为1km；搭建单机2倍乘容量单台新能源发电单元与实际送出系统连接的仿真系统模型。

进一步地，所述步骤2)中，针对步骤1)建立的两个仿真系统模型，分别在新能源发电单元满发的情况下，设置送出线路发生中度电压跌落深度的三相短路故障，根据GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》，设置电压跌落深度为0.5pu，故障持续时间1.2s；

记录两台新能源发电单元在故障和故障恢复期间输出的有功功率之和为P₁、无功功率之和为Q₁，记录2倍乘容量单台新能源发电单元在故障和故障恢复期间输出的有功功率为P₂和无功功率为Q₂；记录时间为故障发生至故障结束后10s。

进一步地，所述步骤3)中，根据步骤2)的仿真结果计算式<1>；若式<1>不成立，则两台新能源发电单元间馈线长度增加1km，转步骤2)；若式<1>成立，则转步骤4)；