[发明专利]基于动态安全域的风电接入点暂态稳定性影响研究方法

说明书

本发明公开了一种基于动态安全域的风电接入点暂态稳定性影响研究方法，其包括：步骤一、根据给定的电力系统，确定出电力系统中的负荷节点，设置一个确定的三相短路故障；步骤二、将一个风电场依次接入系统中的不同负荷节点处，分别计算并绘制步骤一中设定的三相短路故障下电力系统的动态安全域边界。比对电力系统动态安全域边界的变化，确定风电场接入点对电力系统暂态稳定性影响；步骤三、分析风电场接入点对电力系统暂态稳定性影响的原因。本发明方法可指导电力系统规划人员制定风电接入系统位置的决策。

技术领域

本发明涉及电网规划领域，尤其是一种基于动态安全域的风电接入点暂态稳定性影响研究方法。

背景技术

随着国内经济的快速增长，人们对电能生产的需求不断增加，同时，对低碳环保生活的追求也日益迫切。利用传统能源发电已经引起了一系列的环境问题和社会问题，如化石能源短缺、温室气体的大量排放、环境污染、气候恶化等。因此，开发并利用新能源进行发电，降低化石能源消耗并缓解环境污染，已然成为世界各国努力的方向。其中，风能是方法最为成熟并且能够大规模应用于发电的新能源之一。据统计，截止到2020年我国的风电总装机容量至少将达到1.5亿千瓦，所以风力发电等新能源的利用必将能够由补充能源发展为化石能源的替代能源，最终发展成为主流能源。与此同时，风电场出力的波动性和间歇性给电力系统的安全稳定运行带来巨大的挑战。

安全域方法的应用可以为电网操作人员提供大量的系统安全信息。该方法以域的视角思考和分析系统运行点的稳定状态，它表征着电力系统中一个包含所有安全运行点的区域。若运行点处于该安全域中，则它为稳定的，若运行于该安全域之外，那么该运行点是失稳的。此外，系统安全域边界上临界运行点组成的集合可以由超平面近似表示。能否利用安全域的方法确定出风电场接入点对电力系统暂态稳定性的影响是一个值得研究的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题而提供一种基于动态安全域的风电接入点暂态稳定性影响研究方法，其有助于降低风电场接入对电力系统造成的暂态稳定风险，提高风电接入时电力系统的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于动态安全域的风电接入点暂态稳定性影响研究方法，包括以下步骤：

步骤一、根据给定的电力系统，确定出电力系统中的负荷节点，并设置一个确定的三相短路故障；

步骤二、将一个风电场依次接入系统中的不同负荷节点处，分别计算并绘制步骤一中设定的三相短路故障下电力系统的动态安全域边界，比对电力系统动态安全域边界的变化，确定风电场接入点对电力系统暂态稳定性影响；

步骤三、分析风电场接入点对电力系统暂态稳定性影响的原因。

所述步骤二中比对电力系统动态安全域的变化，确定风电场接入点对电力系统暂态稳定性影响的具体内容包括：

步骤1)在给定的电力系统中的某一负荷节点接入风电场，设定某条线路发生三相短路故障，并设置故障清除时间；

步骤2)选取电力系统中的两个节点，设定这两个节点的注入有功功率上限值，以这两个节点的有功功率注入上限值的比例作为横、纵坐标，构建电力系统在设定故障下的动态安全域；

步骤3)判断电力系统中所有的负荷节点是否均已遍历完成，若均已遍历完则执行步骤4)，否则改变风电场的接入节点，跳转到步骤1)；

步骤4)比对电力系统动态安全域的变化，从而确定风电场接入点对电力系统暂态稳定性影响。