[發明專利]一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法

在審

• 申請號: 201711002662.2
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107546782A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 高效海;牛新生;趙龍;王艷;張杰;劉曉明;田鑫;曹相陽;叢恒;朱毅;畢家升;王明明;楊斌;楊思;軒正杰;張麗娜;付一木;孫東磊;魏鑫
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司經濟技術研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司37105
• 代理人: 李修杰

1.一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟1，計算并網點的等效短路阻抗和短路容量；

步驟2、計算并網點的等效阻抗角；

步驟3、確定并網點的功率因素角和電壓波動；

步驟4、計算并網點的接入風電裝機容量。

2.如權利要求1所述的一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法，其特征是，所述步驟1的具體過程為：利用電力系統仿真軟件，按照電網內變電站的實際參數搭建風電場并網點周邊的網架模型，并對搭建好的風電場并網點周邊電網進行短路計算，獲取并網點的母線短路容量S_k和等效短路阻抗Z，所述等效短路阻抗Z為：

Z＝R+jX

其中，R為電阻、X為電抗。

3.如權利要求2所述的一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法，其特征是，在步驟2中，根據并網點的等效短路阻抗Z計算等效阻抗角θ，所述等效阻抗角θ的計算公式為：

θ＝arctan(R/X)

其中，R為電阻、X為電抗。

4.如權利要求3所述的一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法，其特征是，在步驟3中，根據電網運行規范要求的功率因素和電壓偏差確定并網點的功率因素角和允許的電壓波動并根據電壓波動計算短路比。

5.如權利要求4所述的一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法，其特征是，所述電壓波動的計算公式為：

其中，為電壓波動；k_s為短路比，即并網點的接入風電裝機容量P與并網點短路容量S_k之比；θ為并網點等效短路阻抗的阻抗角；為并網點的功率因素角。

6.如權利要求5所述的一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法，其特征是，在步驟4中，利用短路比k_s和短路容量S_k計算并網點的接入風電裝機容量P，即P＝k_s×S_k。

7.如權利要求1-6任意一項所述的一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法，其特征是，當并網點的功率因素角為0時，能夠求得在同一允許電壓波動值的情況下并網點允許接入的最大風電裝機容量。

8.一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法，其特征是，對并網點進行短路計算，并基于短路計算結果計算該并網點允許接入的風電裝機容量。

9.如權利要求8所述的一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法，其特征是，所述對并網點進行短路計算的過程包括以下步驟：

計算并網點的等效短路阻抗和短路容量：利用電力系統仿真軟件，按照電網內變電站的實際參數搭建風電場并網點周邊的網架模型，并對搭建好的風電場并網點周邊電網進行短路計算，獲取并網點的母線短路容量S_k和等效短路阻抗Z，所述等效短路阻抗Z的計算公式為：Z＝R+jX，其中，R為電阻、X為電抗；

計算并網點的等效阻抗角：根據并網點的等效短路阻抗Z計算等效阻抗角θ，所述等效阻抗角θ的計算公式為：θ＝arctan(R/X)，其中，R為電阻、X為電抗；

確定并網點的功率因素角和電壓波動：根據電網運行規范要求的功率因素和電壓偏差確定并網點的功率因素角和允許的電壓波動并根據電壓波動計算短路比；所述電壓波動的計算公式為：其中，為電壓波動；k_s為短路比，即并網點的接入風電裝機容量P與并網點短路容量S_k之比；θ為并網點等效短路阻抗的阻抗角；為并網點的功率因素角。

10.如權利要求9所述的一種基于短路計算的單點接入風電裝機容量的估算方法，其特征是，所述基于短路計算結果計算該并網點允許接入的風電裝機容量的過程為：利用短路比k_s和短路容量S_k計算并網點的接入風電裝機容量P，即P＝k_s×S_k。