[发明专利]海上风电场的稳态分析方法及系统

权利要求书

1.一种海上风电场的稳态分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据海上风电场中全功率变换风电机组的稳态工作特性，将每个风电机组等效为恒定电流源，并计算每个所述恒定电流源的等值电流相量；

基于所述海上风电场的集电线路的拓扑结构和线路参数，以及同一汇集母线下的每个风电机组的所述等值电流相量，将所述集电线路中的每个汇集母线等效为由等效电流源和等效阻抗并联的等值模型；

根据全部的汇集母线对应的等值模型生成所述海上风电场的等值计算模型，并通过所述等值计算模型进行电力系统的潮流计算，获得所述海上风电场的多个参数的稳态分析结果。

2.根据权利要求1所述的海上风电场的稳态分析方法，其特征在于，所述集电线路的拓扑结构，包括：放射型集电拓扑和星型集电拓扑，所述将所述集电线路中的每个汇集母线等效为等效电流源和等效阻抗并联的等值模型，包括：

对于所述放射型集电拓扑的海上风电场，构建任一汇集母线中的每个风电机组对应的单台机组等值阻抗模型；

对所述任一汇集母线中的首个风电机组对应的单台机组等值阻抗模型进行诺顿等值，获得所述首个风电机组对应的初始诺顿等值电路，并根据所述线路参数和所述首个风电机组的等值电流相量，计算所述初始诺顿等值电路的参数值；

基于所述初始诺顿等值电路，按照所述任一汇集母线中各个风电机组的顺序，对所述任一汇集母线中剩余的风电机组进行逐级诺顿等值，直至获得所述任一汇集母线中的末尾风电机组对应的诺顿等值电路；

将所述末尾风电机组对应的诺顿等值电路作为所述任一汇集母线对应的等值模型。

3.根据权利要求2所述的海上风电场的稳态分析方法，其特征在于，所述对所述任一汇集母线中剩余的风电机组进行逐级诺顿等值，包括：

从所述初始诺顿等值电路开始，将当前风电机组对应的诺顿等值电路，与母线中相邻的下一个风电机组对应的单台机组等值阻抗模型进行组合，生成所述下一个风电机组对应的复合等值阻抗模型；

对所述复合等值阻抗模型进行诺顿等值，生成所述下一个风电机组对应的诺顿等值电路，并根据所述复合等值阻抗模型的参数值，计算所述下一个风电机组对应的诺顿等值电路的参数值。

4.根据权利要求2所述的海上风电场的稳态分析方法，其特征在于，所述将所述集电线路中的每个汇集母线等效为等效电流源和等效阻抗并联的等值模型，还包括：

对于所述星型集电拓扑的海上风电场，构建任一汇集母线中的每个风电机组对应的单台机组等值阻抗模型；

对每个所述单台机组等值阻抗模型进行诺顿等值，将所述单台机组等值阻抗模型等效为由初始电流源和初始阻抗并联的初始诺顿值电路，并根据所述线路参数和每个风电机组的所述等值电流相量，分别计算每个风电机组对应的初始诺顿等值电路的参数值；

将并联的全部初始诺顿等值电路等效为任一汇集母线对应的诺顿等值电路，并根据每个所述初始诺顿等值电路的参数值，计算任一汇集母线对应的诺顿等值电路的参数值。

5.根据权利要求2或4所述的海上风电场的稳态分析方法，其特征在于，所述单台机组等值阻抗模型，包括：所述恒定电流源、机端变压器的等值电阻、机端变压器的等值电抗、目标电缆的电阻、目标电缆的电抗和目标电缆两侧的对地电纳，其中，

所述恒定电流源的第一端接地，所述恒定电流源的第二端与所述机端变压器的等值电阻的第一端相连；

所述机端变压器的等值电阻的第二端与所述机端变压器的等值电抗的第一端相连，所述机端变压器的等值电抗的第二端，与目标电缆的左侧对地电纳的第一端和所述目标电缆的电阻的第一端相连；

所述目标电缆的左侧对地电纳的第二端接地，所述目标电缆的电阻的第二端与所述目标电缆的电抗的第一端相连；

所述目标电缆的电抗的第二端与目标电缆的右侧对地电纳的第一端相连，所述目标电缆的右侧对地电纳的第二端接地。