[发明专利]一种考虑电压约束的风电场并网容量确定方法

摘要

本发明公开了一种考虑电压约束的风电场并网容量确定方法，包括根据风电场中不同的风机类型来建立相应的风电场并网模型，在风电场并网模型中选定的风电场并网点位置，计算风电场并网点处的短路容量；根据风电场的额定容量与风电场并网点处的短路容量的比值，分别得到在若干个不同电压约束条件下的风电场在并网点处的最大短路容量比；根据不同电压约束条件下的风电场在并网点处的最大短路容量比中的最小值，获得风机在综合不同电压约束条件下的风电场并网点处的最大短路容量比；根据风电场并网点处的短路容量和在综合不同电压约束条件下的风电场并网点处的最大短路容量比的乘积，得到并网风电场的最大接入容量。

主权项

一种考虑电压约束的风电场并网容量确定方法，其特征在于，包括：步骤一：选定风电场并网点位置，计算风电场并网点处的短路容量；步骤二：根据风电场中不同的风机类型来建立相应的风电场并网模型，分别计算在若干个不同电压约束条件下的风电场在并网点处的最大短路容量比；步骤三：根据不同电压约束条件下的风电场在并网点处的最大短路容量比中的最小值，获得风机在综合不同电压约束条件下的风电场并网点处的最大短路容量比；步骤四：根据风电场并网点处的短路容量和综合不同电压约束条件的风电场并网点处的最大短路容量比的乘积，得到并网风电场的最大接入容量；所述步骤一中，风电场并网点处的短路容量为该并网点发生三相短路时短路电流与额定电压的乘积：Ssc=3UnIk]]>其中，Un为风电场并网点处的额定电压，Ik为风电场并网点处三相短路时系统短路电流；所述步骤二中的短路容量比为风电场的额定容量Pn与风电场并网点处系统短路容量Ssc的比值：SCR=PnSsc×100%]]>所述步骤二中的电压约束条件包括：静态电压稳定裕度约束条件、稳态电压偏差约束条件及相角差约束条件和低电压穿越约束条件；在静态电压稳定约束下，求取风电场并网点处最大短路容量比的公式为：λ=Pmax-PnPn]]>Pmax=Ssc12[1+(QP)2-11+(XR)2+QPXR1+(XR)2]]]>式中，λ为静态电压稳定裕度，Pn为风电场额定容量，Pmax为风电场容量增长至电压崩溃点处对应的风电场有功功率，P为风电场有功功率，Q为风电场无功功率，X、R为系统的系统等值阻抗参数；在稳态电压偏差约束下，求取风电场并网点处最大短路容量比P1的公式为：P1=Ssc(1+QPXR)(VwV0)2+(1+QPXR)2(VwV0)4-[1+(QP)2][1+(XR)2][(VwV0)4-(VwV0)2]1+(XR)2[1+(QP)2]]]>稳态电压偏差约束条件为：考虑风电场在并网点处电压允许波动范围为Vwmin≤Vw≤Vwmax，其中，Vw为风电场并网点处电压，Vwmin为风电场并网点处允许的最低电压，Vwmax为风电场并网点处允许的最高电压；其中，稳态电压偏差约束中并网点处电压允许波动范围Vwmin≤Vw≤Vwmax；在相角差约束下，将风电场并网模型中系统等值节点作为参考节点，风电场并网点电压表示为Vw∠θ，求取风电场并网点处最大短路容量比P2的公式为：P2=Ssc[VwV0(XRsinθ-cosθ)1+(XR)2+(VwV0)21+(XR)2];]]>在低电压穿越约束条件下，求取风电场并网点处最大短路容量比的过程为：首先，建立风电场动态模型，风电场接入电力系统后，风电场采用系统等值节点和系统等值阻抗表示，系统节点电压设为Vo，系统等值阻抗设为R+jX；然后，在确定系统等值阻抗比值X/R不变的情况下，保持风电场模型不变的同时按固定步长不断增加系统等值阻抗R+jX，直至并网点电压不再满足低电压穿越要求，从而得到低电压穿越约束下的最小的系统短路容量，进而求得风电场最大短路容量比。