[發明專利]一種光伏多饋入電力系統并網容量極限計算方法

有效

• 申請號: 201811301232.5
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109494787B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 辛煥海;梁慧宇;袁輝;吳浩;朱承治
• 申請（專利權）人: 浙江大學;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種光伏多饋入電力系統并網容量極限計算方法，其特征在于包括以下步驟：

1)針對并網容量總和S_B∑、光伏內外環PI控制參數、交流網絡拓撲和電網阻抗均確定的光伏多饋入電力系統，計算得到擴展導納矩陣J_eq，根據擴展導納矩陣J_eq通過特征值分解得到光伏多饋入電力系統的廣義短路比gSCR；根據預設已知的小干擾穩定裕度，得到小干擾穩定裕度對應的廣義短路比臨界值gSCR_ref；

2)比較廣義短路比gSCR與廣義短路比臨界值gSCR_ref之差的絕對值滿足給定閾值，計算光伏多饋入電力系統的廣義短路比gSCR關于各光伏設備額定容量的靈敏度，對光伏設備進行容量微調上調，并在當前并網容量總和S_B∑基礎上同樣增加一個單位，調整后重新計算廣義短路比gSCR，記錄調整后的并網容量總和S_B∑和廣義短路比gSCR；采用步驟1)方式重新計算廣義短路比gSCR關于各饋入點光伏設備額定容量的靈敏度，并根據靈敏度再次調整光伏設備的額定容量，不斷執行上述步驟2)流程直至廣義短路比gSCR與廣義短路比臨界值gSCR_ref差的絕對值滿足給定閾值，以最后得到的并網容量總和S_B∑作為光伏多饋入電力系統的容量極限；

所述步驟2)具體為：

2.1)比較計算得到的廣義短路比gSCR和廣義短路比臨界值gSCR_ref之間相差絕對值與偏差閾值ρ的關系，偏差閾值取為ρ＝0.01×gSCR_ref，若相差絕對值小于偏差閾值ρ或達到最大迭代次數則進入步驟2.5)，否則進入步驟2.2)；

2.2)計算光伏多饋入電力系統的廣義短路比gSCR關于各個光伏設備額定容量的靈敏度；

2.3)比較步驟2.2)計算得到的各個靈敏度，記錄靈敏度絕對值最小值對應的饋入支路k；

2.4)將絕對值最小的靈敏度對應的饋入支路k的光伏設備額定容量上調一個單位h，取h＝0.001×S_Bk，S_Bk表示為第k饋入支路的光伏設備的額定容量，并在當前并網容量總和S_B∑基礎上同樣增加一個單位h，調整后重新計算廣義短路比gSCR，返回到步驟2.1)；

2.5)不斷重復步驟2.1)～2.4)，輸出迭代最后的并網容量總和S_B∑，為光伏多饋入電力系統的并網容量極限；

所述步驟2)或者步驟2.2)中，采用以下公式計算光伏多饋入電力系統的廣義短路比gSCR關于各個光伏設備額定容量的靈敏度

其中，ψ_k表示擴展導納矩陣J_eq特征值gSCR的左特征向量ψ的第k個元素，φ_m表示擴展導納矩陣J_eq特征值gSCR的右特征向量φ的第m個元素，n為饋入的光伏設備總數量，B_km表示等值導納矩陣B中第k行第m列的元素，S_Bk表示第k臺光伏設備的額定容量，k表示光伏設備的序數。

2.根據權利要求1所述的一種光伏多饋入電力系統并網容量極限計算方法，其特征在于：所述步驟1)中，根據擴展導納矩陣J_eq通過特征值分解得到光伏多饋入電力系統的廣義短路比gSCR，具體為：

由各光伏設備額定容量組成容量對角矩陣S_B，由交流網絡拓撲和電網阻抗得到等值導納矩陣B，擴展導納矩陣J_eq計算為：

其中，B表示為光伏多饋入電力系統的等值導納矩陣；

通過對J_eq進行特征值分解，得到其特征值λ₁,λ₂,…,λ_n，其中的最小特征值作為光伏多饋入電力系統的廣義短路比gSCR。

3.根據權利要求1所述的一種光伏多饋入電力系統并網容量極限計算方法，其特征在于：所述步驟2)中，計算光伏多饋入電力系統的廣義短路比gSCR關于各個光伏設備額定容量的靈敏度時，建立以下約束條件：

σ(S_B)≥σ_ref

式中，σ(S_B)表示各個光伏設備額定容量滿足矩陣S_B時光伏多饋入電力系統主導特征根阻尼比，σ_ref表示預設已知的小干擾穩定裕度對應的光伏多饋入電力系統主導特征根阻尼比；

引入廣義短路比指標表征系統小干擾穩定性后，約束條件表示為：

gSCR(S_B)≥gSCR_ref

其中，gSCR(S_B)表示各個光伏設備額定容量滿足矩陣S_B時光伏多饋入電力系統的廣義短路比。