[发明专利]确定新能源场站的极限接入规模和短路容量的方法及系统

说明书

本发明公开了一种确定新能源场站的极限接入规模的方法及系统，包括：建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型；基于第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型；根据第二低电压数学模型，基于低电压限制确定目标新能源多场站并网系统中每个新能源场站的极限接入规模。本发明还公开了一种确定新能源多场站并网系统中的交流系统极限短路容量的方法及系统，包括：建立第一低电压数学模型；基于所述第一低电压数学模型，建立第二低电压数学模型；根据第二低电压数学模型，确定已运行的新能源多场站并网系统中交流系统需要提供的极限短路容量。

技术领域

本发明涉及可再生能源并网稳定性分析技术领域，并且更具体地，涉及一种新能源场站的极限接入规模和交流系统短路容量的方法及系统。

背景技术

到2020年底，张家口可再生能源规划装机容量预计可达20000MW，2030年，张家口可再生能源规划装机容量将达到50000MW。张北柔直工程建成后可以解决约14000MW新能源装机的电力送出，2020年仍存在约6000MW新能源装机送出受限问题。系统中流动的有功功率因系统阻抗的存在造成低电压问题。新能源接入规模越大，低电压越严重。亟需分析新能源并网系统低电压与接入规模之间的关系，在保证系统安全运行的前提下实现新能源最大接入规模。

目前，针对新能源极限接入规模的研究主要在于分析过电压对新能源接入规模的限制，对低电压问题的关注处于初步阶段。

发明内容

针对上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提出了一种确定新能源场站的极限接入规模的方法，包括：

建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型；

基于所述第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型；

根据所述第二低电压数学模型，基于低电压限制确定目标新能源多场站并网系统中每个新能源场站的极限接入规模。

根据本发明的另一个方面，提供了一种确定新能源多场站并网系统中的交流系统极限短路容量的方法，所述方法包括：

建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型；

基于所述第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型；

根据所述第二低电压数学模型，确定已运行的新能源多场站并网系统中交流系统需要提供的极限短路容量。

优选地，所述建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型，包括：

确定新能源单场站并网系统中，并网点处的短路容量，包括：

其中，S_ac1为新能源单场站并网系统中，新能源单场站并网点的短路容量，x₁为新能源单场站并网点到交流系统公共连接点之间的阻抗，x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；

确定新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站流入交流系统的电流，包括：

其中，I₁为新能源单场站并网点流向公共连接点的输出电流，I为公共连接点流向交流系统的电流，U₁为新能源单场站并网点电压，P₁为新能源单场站并网系统出现低电压时，新能源单场站送出的有功功率；

确定新能源单场站系统发生低电压时，公共连接点电压与交流系统等值电势之间电压降落的横分量，包括：