[發(fā)明專利]基于電壓穩(wěn)定性分析的能源基地風(fēng)火電占比確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711066179.0
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107658907B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海波;張琳雅;魏一汀
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué);國網(wǎng)新疆電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.基于電壓穩(wěn)定性分析的能源基地風(fēng)火電占比確定方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)得出風(fēng)電加入的有效短路比

通過在原有火電同步機(jī)組短路比的定義式中加入風(fēng)電場的短路容量；

上式中S_SCs為火電機(jī)組短路容量，S_con為調(diào)相機(jī)容量，S_cap為并聯(lián)電容器容量，P_dN為直流傳輸功率，S_SCw為風(fēng)電機(jī)組等效短路容量；

(2)確定最小短路比值

考慮維持直流孤島送電規(guī)模、送端系統(tǒng)工頻過電壓、送端系統(tǒng)電壓波動三方面對短路比的要求，確定滿足規(guī)定的最小短路比取值；

所述最小短路比值的計算包括以下子步驟：

子步驟21：考慮維持直流孤島送電規(guī)模的情況，解得滿足直流孤島送電規(guī)模系統(tǒng)應(yīng)具備的最小短路比R_SC1為1.2；

子步驟22：考慮送端系統(tǒng)工頻過電壓的情況，得出送端系統(tǒng)最小短路比R_SC2為2.6；

子步驟23：考慮送端系統(tǒng)電壓波動的情況，得出送端系統(tǒng)最小短路比R_SC3為1.7；

子步驟24：綜合以上三個子步驟，得出最小短路比為2.6；

(3)得出滿足要求的風(fēng)電比例

首先，選取基準(zhǔn)容量為S_B，選擇風(fēng)電并網(wǎng)處母線電壓U₁的電壓等級為基準(zhǔn)電壓等級；基本級的電壓基準(zhǔn)值選用它的平均額定電壓U₁；

其次，火電支路的電抗X_S和風(fēng)電支路的電抗X_W實際上是許多火電機(jī)組電抗的并聯(lián)值和風(fēng)電機(jī)組的并聯(lián)值；

最后，假設(shè)風(fēng)火電打捆外送的能源基地輸出總能量為S，其中風(fēng)電比例為r，火電占比則為1-r，每臺風(fēng)電機(jī)組的額定容量為S_WN，電抗為X_w，風(fēng)機(jī)出口線路的電抗為X_l；每臺火電同步機(jī)組的額定容量為S_SN，電抗為X_s；共有n臺火電機(jī)組，m臺風(fēng)電機(jī)組，其中

將每臺風(fēng)電機(jī)組電抗和每臺火電機(jī)組電抗向基準(zhǔn)級進(jìn)行歸算：

由于共有n臺火電機(jī)組，m臺風(fēng)電機(jī)組，則

進(jìn)而，可以得到火電支路轉(zhuǎn)移電抗標(biāo)幺值和風(fēng)電支路轉(zhuǎn)移電抗標(biāo)幺值分別為：

其中，火電支路和風(fēng)電支路流過的短路電流

將其代入短路容量計算式中，由于選取基準(zhǔn)容量為S_B，選擇風(fēng)電并網(wǎng)處母線電壓U₁的電壓等級為基準(zhǔn)電壓等級，求得火電短路容量和風(fēng)電短路容量為

將火電短路容量和風(fēng)電短路容量代入有效短路比ESCR的計算式，由于能源基地輸出總能量S幾乎全部通過直流系統(tǒng)傳輸，直流系統(tǒng)傳輸額定容量P_dN可看作與傳輸總能量S近似相等，系統(tǒng)的功率因數(shù)約為1，由此得到

根據(jù)直流系統(tǒng)接入后，對短路比提出的相關(guān)要求，得出滿足相關(guān)規(guī)定要求的最小短路比為2.6；此時，有效短路比ESCR也應(yīng)該滿足此要求下的最小短路比的值，將最小短路比的值2.6代入上式中求得此時的風(fēng)電比例r；

(4)得出能源基地的風(fēng)火電比例

由步驟(3)得出的風(fēng)電比例，考慮電壓穩(wěn)定性問題，得到滿足最小短路比要求的風(fēng)電比例，代入能源基地相關(guān)實際參數(shù)后即為此時能源基地最合適的風(fēng)電比例，根據(jù)風(fēng)火電總占比為1，即可求得能源基地火電比例；所述能源基地最合適的風(fēng)火電比例是根據(jù)步驟(3)得到的風(fēng)電比例r，考慮不同能源基地的實際情況，代入不同參數(shù)，每臺風(fēng)電機(jī)組的電抗X_w、每臺火電同步機(jī)組的電抗X_s，得到此時能源基地的風(fēng)電比例，根據(jù)能源基地風(fēng)火電總占比為1，進(jìn)而得到能源基地火電比例。