[发明专利]一种接入大规模光伏电站后电网确定动态无功补偿设备的配置区域方法

说明书

本发明公开了一种接入大规模光伏电站后电网确定动态无功补偿设备的配置区域方法，包括：建立待研究电网的系统仿真模型；对候选站点进行静态稳定仿真计算，得到候选站点在静态稳定维度下的第一电压薄弱程度指标；对候选站点进行暂态稳定仿真计算，得到候选站点在暂态稳定维度下的第二电压薄弱程度指标；根据第一、第二电压薄弱程度指标，计算候选站点的综合电压薄弱程度指标；该方法结合候选站点母线的电压变化量、无功功率的变化量以及相邻候选站点的影响因子，综合考虑静态稳定角度与暂态稳定角度的优先次序，有效准确地得到动态无功补偿设备的配置区域。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种接入大规模光伏电站后电网确定动态无功补偿设备的配置区域方法。

背景技术

目前，我国主要受端电网的电压无功问题正变得越来越突出。主要有两方面的原因，一方面是多回直流集中馈入受端电网在稳态情况下常规直流的无功消耗一般由换流站配置的电容器和滤波器完全补偿，但在系统发生大扰动后的直流功率恢复过程中，由于母线电压大幅跌落，换流站配置的电容器和滤波器的无功出力无法满足直流系统无功消耗需求，直流系统需要从交流电网吸收大量的无功功率，若受端系统动态无功支撑能力不足，将可能导致大扰动后母线电压长期无法恢复，出现电压失稳问题；另一方面是由于电网中电动机负荷的比重不断提高，在故障消失后的故障恢复过程中，电动机负荷会吸收大量的无功功率，因此电动机负荷比重越高，需要系统提供的动态无功功率越大，若系统动态无功支撑能力不足，系统电压可能长期无法恢复，出现电压失稳问题。

为了提高电网的动态无功支撑能力，通常需要在电网中的合适位置安装合适容量的动态无功补偿设备，如何科学确定配置动态无功补偿设备的地点是亟需解决的问题，虽然现有一些配置动态无功补偿设备安装位置的方法，但配置方案无法综合考虑静态稳定角度与暂态稳定角度的优先次序以及候选站点间的相互影响作用，无法准确得到动态无功补偿设备的配置区域。

发明内容

本发明的目的是提供一种接入大规模光伏电站后电网确定动态无功补偿设备的配置区域方法，在进行动态无功补偿设备配置区域时能够综合考虑静态稳定角度与暂态稳定角度的优先次序以及候选站点间的相互影响作用，有效准确地得到动态无功补偿设备的配置区域。

为达到上述目的，本发明公开了一种接入大规模光伏电站后电网确定动态无功补偿设备的配置区域方法，包括：建立待研究电网的系统仿真模型；其中,所述系统仿真模型包括:M个待配置动态无功补偿设备的候选站点和N个故障；对所述候选站点进行静态稳定仿真计算，得到所述候选站点在静态稳定维度下的第一电压薄弱程度指标；对所述候选站点进行暂态稳定仿真计算，得到所述候选站点在暂态稳定维度下的第二电压薄弱程度指标；根据所述第一电压薄弱程度指标和所述第二电压薄弱程度指标，计算所述候选站点的综合电压薄弱程度指标；对所述综合电压薄弱程度指标进行高低排序，确定各个候选站点配置动态无功补偿设备的先后顺序。

优选地，对所述候选站点进行静态稳定仿真计算，得到所述候选站点在静态稳定维度下的第一电压薄弱程度指标，具体包括:对任意一个候选站点进行无功扰动；根据任意一个候选站点发生无功扰动后的无功功率的变化量以及母线的电压的变化量,计算任意一个候选站点的电压无功灵敏度因子；根据任意一个候选站点发生无功扰动前系统交换的有功功率、系统交换的无功功率、母线的电压值以及所述电压无功灵敏度因子,计算任意一个候选站点的系统支撑强度指标；根据任意两个相邻候选站点发生无功扰动后的母线的电压的变化量,计算任意两个相邻候选站点的影响因子；根据所述系统支撑强度指标和所述任意两个相邻候选站点的影响因子,计算所述候选站点的第一电压薄弱程度指标。

优选地，所述根据任意一个候选站点发生无功扰动后的无功功率的变化量以及母线的电压的变化量,计算任意一个候选站点的电压无功灵敏度因子，具体包括：根据公式VperQi＝ΔUi/ΔQi,计算第i个候选站点的电压无功灵敏度因子；

其中，ΔUi为第i个候选站点发生无功扰动后母线的电压的变化量；ΔQi为第i个候选站点发生无功扰动后无功功率的变化量。