[發明專利]一種風光電源聯合并網的系統仿真分析方法及系統

在審

• 申請號: 202010576800.3
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111934357A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 丁劍;宋云亭;鄭超;吉平;李媛媛;趙會瑩;梅文明;張光亞;趙莉莉
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網山西省電力公司朔州供電公司;國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

一種風光電源聯合并網的系統仿真分析方法及系統，所述方法包括：基于風光電源聯合并網系統中風機及光伏電源預先建立的電源仿真模型考慮風資源特性的疊加效應和動態響應的差異性進行仿真輸出功率輸出特性；基于計及風電、光伏電源及電網相互影響耦合效應將所述輸出功率輸出特性進行解耦分析得到各變量之間的仿真解耦分析結果；基于所述仿真解耦分析結果對所述風光電源聯合并網的系統穩定運行造成的沖擊和安全性進行仿真評估；其中，所述變量包括:風光電源聯合并網系統中所在電網的風機電源、所在電網的光伏電源和所在電網。本發明提供的技術方案準確評估了風電并網對電力系統穩定運行造成的沖擊。

技術領域

本發明涉及電力系統安全與穩定領域，具體講涉及一種風光電源聯合并網的系統仿真分析方法及系統。

背景技術

近年來，國內以風電和光伏為首的清潔能源發電技術得到了快速發展，風電和光伏滲透率逐年上升，部分地區能源結構產生了較大的變化。以甘肅電網為例，2016年河西走廊風電基地裝機規模已超過1200萬千瓦、太陽能發電近600萬千瓦。根據規劃方案，2017年和2018年甘肅風電裝機將進一步增加至1470萬千瓦和1773萬千瓦。

大規模清潔能源并網后，局部電網形成風、光等多類型清潔能源電源聯合運行的場景，當清潔能源滲透率上升時，各類電源特性差異對電網安全穩定運行產生的負面影響也隨之增大。風電和光伏等清潔電源具有波動性、隨機性和間歇性的特點，當清潔電源出力與負荷變化不一致時，可能使負荷峰谷差變大，增大系統運行調度壓力；清潔電源的故障穿越特性差異也給電網的安全穩定帶來很大的不確定性。

發明內容

一種風光電源聯合并網的系統仿真分析方法，所述方法包括：

基于風光電源聯合并網系統中風機及光伏電源預先建立的電源仿真模型考慮風資源特性的疊加效應和動態響應的差異性進行仿真輸出功率輸出特性；

基于計及風電、光伏電源及電網相互影響耦合效應將所述輸出功率輸出特性進行解耦分析得到各變量之間的仿真解耦分析結果；

基于所述仿真解耦分析結果對所述風光電源聯合并網的系統穩定運行造成的沖擊和安全性進行仿真評估；

其中，所述變量包括:風光電源聯合并網系統中所在電網的風機電源、所在電網的光伏電源和所在電網。

優選的，所述基于風光電源聯合并網系統中風機及光伏電源預先建立的電源仿真模型考慮風資源特性的疊加效應和動態響應的差異性進行仿真輸出功率輸出特性，包括：

根據風電光伏電站判斷是否存在風機及光伏電源的氣象數據；

若存在，確定風機及光伏電源相關性的累加效應減小函數的功率輸出特性，并基于所述累加效應減小函數的功率輸出特性確定風機及光伏電源時空差異性的風機及光伏電源互補效應仿真函數得到功率輸出特性；

否則，直接確定風機及光伏電源時空差異性的風機及光伏電源互補效應仿真函數得到功率輸出特性。

優選的，所述互補效應仿真函數，表達式如下：

P＝G(t,d,P₀)

式中：P表示功率輸出特性；t表示時間變量；d表示空間變量；P₀表示累加效應減小函數F(w)的功率輸出特性，其中w為氣象數據。

優選的，所述基于計及風電、光伏電源及電網相互影響耦合效應將所述輸出功率輸出特性進行解耦分析得到各變量之間的仿真解耦分析結果，包括：

基于所述功率輸出特性后確定所述風機及光伏電源類型，并判斷是否存在影響所述風機及光伏電源的因數；

若存在，模擬修正的強影響因數、風機控制模式差異性的有效計及函數的輸出，之后計及所述風機、光伏電源和電網相互影響耦合效應仿真解耦分析；