[發(fā)明專利]一種高比例新能源電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定優(yōu)化控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911141857.4
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110854871B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東顥能能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/38;H02J3/26;H02H7/26
• 代理公司: 廣州海藻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44386
• 代理人: 張大保

本發(fā)明涉及一種高比例新能源電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定優(yōu)化控制方法，包括以下步驟：獲取發(fā)生故障時(shí)暫態(tài)電壓失穩(wěn)狀態(tài)；判定暫態(tài)電壓失穩(wěn)的進(jìn)程；預(yù)留母線調(diào)節(jié)的時(shí)間；通過連續(xù)失穩(wěn)狀態(tài)的判定下對應(yīng)的暫態(tài)電壓判斷失穩(wěn)狀態(tài)的功率損失；在預(yù)留母線調(diào)節(jié)的時(shí)間范圍以及電機(jī)的損失功率下判定補(bǔ)償電壓以及功率；判定補(bǔ)償母線；補(bǔ)償母線向電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生暫態(tài)電壓失穩(wěn)的電機(jī)組補(bǔ)償失穩(wěn)電壓以及失穩(wěn)功率；若判定作為主要電流負(fù)荷的母線中對應(yīng)的電壓值能夠逐漸回復(fù)時(shí)，則判定該事故后暫態(tài)回穩(wěn)；判定系統(tǒng)回復(fù)暫態(tài)電壓穩(wěn)定，發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)；判斷電網(wǎng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，本發(fā)明直接利用電機(jī)的無功功率進(jìn)行功率補(bǔ)充，使得無功功率與輸出功率能夠?qū)崟r(shí)對應(yīng)，減少資源浪費(fèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種高比例新能源電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定優(yōu)化控制方法。

背景技術(shù)

基于能源資源和負(fù)荷需求逆向分布的國情，國家電網(wǎng)公司提出了建設(shè)“發(fā)展特高壓交流輸電，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)國家電網(wǎng)”的戰(zhàn)略目標(biāo)，特高壓電網(wǎng)具有遠(yuǎn)距離、大規(guī)模、高效率等特點(diǎn)，促進(jìn)大煤電、大水電、大核電、大可再生能源基地的開發(fā)，對實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置具有重要意義。特高壓交流輸電線路電壓等級高，單位長度的線路電容產(chǎn)生的容性充電功率顯著增加，當(dāng)線路末端空載或者輕再時(shí)，線路末端會(huì)產(chǎn)生電壓升高現(xiàn)象。當(dāng)線路故障后將產(chǎn)生過電壓，同樣會(huì)對設(shè)備或者系統(tǒng)的安全穩(wěn)定帶來危害。隨著特高壓輸電工程建設(shè)不斷增加，電網(wǎng)傳輸?shù)碾娔軐⒋蟠筇岣撸瑫r(shí)電網(wǎng)傳輸?shù)碾娏坑锌赡茈S時(shí)會(huì)發(fā)生變化，對線路的無功功率平衡和電壓的有效控制提出了更高的要求。

一般來講，電壓穩(wěn)定問題普遍在負(fù)荷比較大的地區(qū)電網(wǎng)存在，但隨著送端電網(wǎng)中光伏、風(fēng)電等新能源大規(guī)模并網(wǎng)，從而擠壓替代了大量的常規(guī)電源，導(dǎo)致電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無功支撐能力大大下降，如我國西北地區(qū)海西電網(wǎng)，存在百萬千瓦級光伏基地，而網(wǎng)內(nèi)僅有少量的同步機(jī)電源，使得本地區(qū)的電壓穩(wěn)定問題比較突出，在發(fā)生特高壓直流連續(xù)換相失敗等大擾動(dòng)沖擊下暫態(tài)過程中負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓難以恢復(fù)，給系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來不利影響。

調(diào)相機(jī)作為一種大容量、快速動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備，已在我國多饋入特高壓直流受端電網(wǎng)得到應(yīng)用，為抑制直流換相失敗、提高受端電網(wǎng)電壓穩(wěn)定水平起到了良好的效果。目前，關(guān)于提高暫態(tài)電壓穩(wěn)定水平的動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化配置研究大多集中在基于故障后極限切除時(shí)間、暫態(tài)電壓跌落及可接受性指標(biāo)、軌跡靈敏度的安裝地點(diǎn)優(yōu)化，對配置容量的優(yōu)化選取研究僅以滿足電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為衡量指標(biāo)，從電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性投入方面考慮較少，缺乏預(yù)防控制和緊急控制的協(xié)調(diào)，可能導(dǎo)致資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：

針對目前，關(guān)于提高暫態(tài)電壓穩(wěn)定水平的動(dòng)態(tài)無功優(yōu)化配置研究大多集中在基于故障后極限切除時(shí)間、暫態(tài)電壓跌落及可接受性指標(biāo)、軌跡靈敏度的安裝地點(diǎn)優(yōu)化，對配置容量的優(yōu)化選取研究僅以滿足電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為衡量指標(biāo)，從電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性投入方面考慮較少，缺乏預(yù)防控制和緊急控制的協(xié)調(diào)，可能導(dǎo)致資源浪費(fèi)的問題，本發(fā)明提供一種高比例新能源電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定優(yōu)化控制方法。

技術(shù)方案：

一種高比例新能源電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定優(yōu)化控制方法，包括以下步驟：

獲取發(fā)生故障時(shí)暫態(tài)電壓失穩(wěn)狀態(tài)；

通過暫態(tài)電壓失穩(wěn)的連續(xù)失穩(wěn)狀態(tài)判定暫態(tài)電壓失穩(wěn)的進(jìn)程；

根據(jù)暫態(tài)電壓失穩(wěn)的進(jìn)程預(yù)留母線調(diào)節(jié)的時(shí)間；

通過連續(xù)失穩(wěn)狀態(tài)的判定下對應(yīng)的暫態(tài)電壓判斷失穩(wěn)狀態(tài)的功率損失；

在預(yù)留母線調(diào)節(jié)的時(shí)間范圍以及電機(jī)的損失功率下判定補(bǔ)償電壓以及功率；

通過補(bǔ)償功率值判定與補(bǔ)償功率值具有相應(yīng)的平均功率值的直流母線，該直流母線作為補(bǔ)償母線；

由補(bǔ)償母線確認(rèn)調(diào)相機(jī)，補(bǔ)償母線向電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生暫態(tài)電壓失穩(wěn)的電機(jī)組補(bǔ)償失穩(wěn)電壓以及失穩(wěn)功率；