[发明专利]风电聚集区内风电场连锁脱网故障判断方法及装置

权利要求书

1.一种风电聚集区内风电场连锁脱网故障判断方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

输入电网数据和风电场无功特性参数；

修改风电场出口母线，加入一对与该风电场相匹配的平衡电容电抗；

对修改后的系统进行潮流计算；

对风电聚集区内所有风电场执行一轮低压脱网搜索，获得发生低压脱网的第一风电场集合，对于进入第一风电场集合中的风电场，设置切除电容的扰动，模拟风电场异步运行中吸收无功的过程，之后切除该风电场；

对风电聚集区内所有风电场执行一轮高压脱网搜索，切除风电场出口母线上的电抗，模拟系统无功过剩过程，获取所有风电场出口母线电压，获得发生高压脱网的第二风电场集合；

根据第一风电场集合和第二风电场集合，判断出风电聚集区内风电场连锁脱网故障状况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电网数据包括：用于仿真计算的风电聚集区的网络数据和电气数据；所述风电场无功特性参数包括：风电场i内风电机组异步运行过程中无功输出最大值Q_i,i＝1,2,...,N，以及故障后风电场异步运行的时间T_i,i＝1,2,...,N，N为风电聚集区内风电场数量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述修改风电场出口母线，加入一对平衡电容电抗，包括：

在第i个风电场的出口母线上增加一对平衡电容电抗，阻抗大小相等、符号相反，大小为

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对风电聚集区内所有风电场执行一轮低压脱网搜索，获得发生低压脱网的第一风电场集合，包括：

获取所有风电场的出口母线电压，若母线电压低于0.2p.u.则判定该风电场低压脱网并纳入第一风电场集合。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对风电聚集区内所有风电场执行一轮高压脱网搜索，获得发生高压脱网的第二风电场集合，包括：

获取所有风电场的出口母线电压，若母线电压高于1.1p.u.则判定该风电场高压脱网并纳入第二风电场集合；

所述根据所述第一风电场集合和所述第二风电场集合，判断出风电聚集区内风电场连锁脱网故障状况，包括：

若所述第一风电场集合和所述第二风电场集合均为空集，则判定没有出现风电聚集区内风电场连锁脱网故障；

若所述第一风电场集合或者所述第二风电场集合为非空集，则判定出现所述第一风电场集合中的风电场低压脱网和所述第二风电场集合中的风电场高压脱网的连锁故障。

6.一种风电聚集区内风电场连锁脱网故障判断装置，其特征在于，所述装置包括：

输入单元，用于输入电网数据和风电场无功特性参数；

修改单元，用于修改风电场出口母线，加入一对与该风电场相匹配的平衡电容电抗；

计算单元，用于对修改后的系统进行潮流计算；

低压脱网搜索单元，用于对风电聚集区内所有风电场执行一轮低压脱网搜索，获得发生低压脱网的第一风电场集合，对于进入第一风电场集合中的风电场，设置切除电容的扰动，模拟风电场异步运行中吸收无功的过程，之后切除该风电场；

高压脱网搜索单元，用于对风电聚集区内所有风电场执行一轮高压脱网搜索，切除风电场出口母线上的电抗，模拟系统无功过剩过程，获取所有风电场出口母线电压，获得发生高压脱网的第二风电场集合；

脱网连锁故障判断单元，用于根据第一风电场集合和第二风电场集合，判断出风电聚集区内风电场连锁脱网故障状况。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电网数据包括：用于仿真计算的风电聚集区的网络数据和电气数据；所述风电场无功特性参数包括：风电场i内风电机组异步运行过程中无功输出最大值Q_i,i＝1,2,...,N，以及故障后风电场异步运行的时间T_i,i＝1,2,...,N，N为风电聚集区内风电场数量。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述修改单元，具体用于在第i个风电场的出口母线上增加一对平衡电容电抗，阻抗大小相等、符号相反，大小为

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述低压脱网搜索单元，具体用于获取所有风电聚集区中风电场出口母线电压，若母线电压低于0.2p.u.则判定该风电场低压脱网并纳入第一风电机场集合。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述高压脱网搜索单元，具体用于获取所有风电聚集区中风电场出口母线电压，若母线电压高于1.1p.u.则判定该风电场高压脱网并纳入第二风电场集合；

所述脱网连锁故障判断单元，具体用于若所述第一风电场集合和所述第二风电场集合均为空集，则判定没有出现风电聚集区内风电场连锁脱网故障；若所述第一风电场集合或者所述第二风电场集合为非空集，则判定出现所述第一风电场集合中的风电场低压脱网和所述第二风电场集合中的风电场高压脱网的连锁故障。