[发明专利]大规模风电经特高压直流送出系统交流侧建模方法

说明书

大规模风电经特高压直流送出系统交流侧建模方法，属于电力系统等值建模技术领域。本发明为了解决现有的大规模风电经特高压直流送出系统交流侧建模方法无法满足多种工况的模拟需求的问题。本发明包括对送端交流侧和受端交流侧进行等值计算的过程，对送端交流侧进行等值时，根据风电集群子系统、送端交流侧和直流输电子系统间的功率关系和送端交流侧的短路电流、送端交流侧的额定电流、送端交流侧强度系数，以及送端交流侧的各矢量关系E_R＝I_RR_R+jI_RX_R+U_R，结合送出系统实际运行参数，求得送端交流侧等值参数。参照送端交流侧进行等值的方式对受端交流侧进行等值。主要用于大规模风电经特高压直流送出系统交流侧建模。

技术领域

本发明涉及一种大规模风电经特高压直流送出系统交流侧建模方法，属于电力系统等值建模技术领域。

背景技术

目前，在对大规模风电经特高压直流送出系统建模时，现有交流侧等值建模方法通常没有考虑风机的功率贡献，在建模时一般认为直流输送功率全部由送端交流侧提供，导致建立的等值模型不够精确。另一方面，现有方法多为针对某一特定的送出系统工况建立，通常为额定工况，直流传输功率改变或风电出力改变时，送端交流侧和受端交流侧功率也将变化，如果其等值参数维持不变，送端换流变压器和受端换流变压器高压侧母线电压无法保持在额定值，送出系统将偏离正常运行点，导致较大偏差。因此，现有方法已经无法满足直流传输功率不同、风电出力不同、电网支撑强度不同等多样化工况的模拟需求，亟须改进。

发明内容

本发明为了解决现有的大规模风电经特高压直流送出系统交流侧建模方法无法满足多种工况的模拟需求的问题。

大规模风电经特高压直流送出系统交流侧建模方法，所述大规模风电经特高压直流送出系统包含送端交流侧子系统、受端交流侧子系统、直流输电子系统、风电集群子系统；将送端交流侧子系统简称送端交流侧，将受端交流侧子系统简称受端交流侧；

所述大规模风电经特高压直流送出系统交流侧建模方法包括对送端交流侧进行等值计算的过程，对送端交流侧进行等值计算的过程包括以下步骤：

直流输电子系统整流器运行所需的无功功率均由无功补偿电容和滤波器组提供，风电集群子系统中风电机组都运行在单位功率因数；送端交流侧向直流输电子系统只输送有功功率，不输送无功功率；设定I_R与U_R同方向，送端交流侧的各矢量满足如下关系：

E_R＝I_RR_R+jI_RX_R+U_R (1)

式中，j为虚数单位；E_R为送端交流侧的等值电势，R_R为送端交流侧的等值电阻，X_R为送端交流侧的等值电抗，U_R为送端换流变压器高压侧母线电压，I_R为送端交流侧的电流；

送端交流侧向直流输电子系统输送额定直流功率时，计算送端交流侧的电流并将其定义为送端交流侧的额定电流I_NR；

将送端交流侧的短路电流I_SR与送端交流侧的额定电流I_NR模值之比定义为送端交流侧强度系数

根据风电集群子系统、送端交流侧和直流输电子系统间的功率关系和送端交流侧的短路电流I_SR、送端交流侧的额定电流I_NR、送端交流侧强度系数k_R，以及公式(1)，结合送出系统实际运行参数，求得送端交流侧等值参数E_R、R_R和X_R。