[发明专利]一种适用于风电场内部故障时集电网络的等值方法有效
申请号: | 201610091857.8 | 申请日: | 2016-02-18 |
公开(公告)号: | CN105610193B | 公开(公告)日: | 2017-12-29 |
发明(设计)人: | 陆飞;刘其辉;赵亚男;宋诗雨 | 申请(专利权)人: | 华北电力大学 |
主分类号: | H02J3/38 | 分类号: | H02J3/38 |
代理公司: | 北京华谊知识产权代理有限公司11207 | 代理人: | 刘月娥 |
地址: | 10022*** | 国省代码: | 北京;11 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 适用于 电场 内部 故障 时集电 网络 等值 方法 | ||
技术领域
本发明属于电力系统建模技术领域,尤其涉及一种适用于风电场内部故障时集电网络的等值方法,风电场的等值建模中集电网络的处理方法。
背景技术
风电场等值模型是研究人员与运行人员对包含风电场的电力系统进行分析的重要工具,对电网调度与电网安全稳定运行有重大意义。如果风电场等值模型的仿真结果与实际风电厂的量测结果有较大误差,将此模型运用于电力系统分析时,可能会使研究人员得出错误的结论,或运行管理人员进行错误的操作,威胁了电网的安全稳定,严重时造成区域性的电力事故,对本区域的国民用电安全、经济发展和正常生活带来严重影响。如果风电场等值模型仿真时间过长,则会降低模型的实用性。有鉴于此,对风电场等值建模方法进行深入研究,在保证仿真精度的前提下,提高仿真速度,使得模型能够对包含风电场的电力系统的分析与运行做出指导性的建议,更有利于电网稳定安全的运行。
集电网络的等值是风电场等值建模的重要研究环节。风电场等值建模需要对机群进行划分,并聚合为等值机组,等值机组接入等值后的集电网络。通过研究集电网络的等值方法,可以有效保证等值前后集电网络的功率损耗误差最小,提高等值模型的精度,提高模型的适用性,对包含风电场的电力系统分析具有重要意义。
目前对于集电网络的等值方法多停留在风电场发生外部故障时的等值,每台等值机组通过等值后的网络阻抗接入并网点,即等值集电网络为放射式结构,与等值前相比,结构、参数均发生变化。而实际情况中几起大规模的风电场连锁切机事故,经调查是由于风电场内部电缆安装不当而导致短路,或者内部架空线路短路而引起的。所以,对于风电场的等值建模,不能仅停留在适用于风电场外部故障时的建模方法研究。风电场发生内部、外部故障时所采用的集电网络等值方法有很大不同,如果对内部故障的等值模型采用外部故障时集电网络的处理方法,则会面临无法设置故障点的问题。
风电场内部故障时集电网络的等值方法,关键在于可以设置内部故障点的前提下,保证网络损耗等值前后误差最小。为此,提出不改变集电网络的结构与参数,只要能找到一种方法确定等值机组接入集点网络的位置,即可解决这一问题,得到适用于风电场内部故障仿真的等值模型。在内部故障发生位置不同的情况下,只需相应调整机群划分结果以及等值机组接入集电网络位置。这样,就可以准确的仿真任意内部故障位置时风电场的动态特性,更好的分析包含风电场的电力系统,有针对性的改进运行措施以及低电压穿越策略。
发明内容
本发明的目的在于一种适用于风电场内部故障时集电网络的等值方法,针对现有风电场等值建模过程中,对集电网络的等值方法只适用于风电场外部故障,当风电场发生内部故障时,现有的集电网络等值方法在等值模型中无法设置故障点。提出了一种不改变集电网络结构与参数,通过非线性规划,确定等值机组接入集电网络位置的方法。当内部故障发生位置不同,只需相应调整机群划分结果以及等值机组接入集电网络位置。该方法可以应用于风电场发生内部、外部故障时的等值建模,使得等值模型具有更广泛的适用范围。
为实现上述目的,本发明首先分析风电场发生内部故障时机群划分的特点,在此基础上,采用非线性规划确定等值机组接入集电网络的位置。
对集电线路不同位置发生故障的风电场精确模型进行仿真,发现具有如下特点:
(1)故障引起的机端电压跌落导致各台风电机组出力降低,相比于内部故障造成的流入风电场的功率相差将近两个数量级。
(2)故障所在干线上各机组机端电压差异明显,主要由外电网流入风电场的功率决定;其余干线由于故障后电流小,从而各机组机端电压差异小。
(3)机组输入风速不会显著影响故障时Crowbar的投切。故障后定子磁链中存在的衰减分量是威胁变换器安全运行的主要原因,也是决定Crowbar是否投切的关键因素。推导故障后定子磁链表达式,发现Crowbar投切主要由机端电压跌落情况决定。
根据上述特点以及精确模型的仿真结果,风电场内部故障时机组分群可以归结为三种情况。
(1)情况1,故障点远离干线首端。故障点附近机组电压跌落严重,超出了低电压穿越的电压范围(0.2p.u.)而导致切机,但是由于故障点远离干线首端,因此干线首端的电压跌落不足以使Crowbar投入。此情况的故障干线包含不投入Crowbar的机群、投入Crowbar的机群以及切机机群;其余干线的机组均不投入Crowbar。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于华北电力大学,未经华北电力大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201610091857.8/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:半导体器件及其制造方法
- 下一篇:处理装置