[發(fā)明專利]一種考慮分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)仿真方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113312749A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王琦;趙兵;孫華東;郭強(qiáng);嚴(yán)劍鋒;駱攀登;郝杰;仲悟之;徐式蘊;蔣彥翃;龍飛;褚曉杰;吳萍;王姍姍;劉麗平;張鑫;羅紅梅;李惠玲;呂晨;王歆;賈琦;賈俊川;馬全;黃東敏;張子巖;鄭帥飛;程勢高;樊明鑒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發(fā)明公開了一種考慮分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)仿真方法及系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)仿真建模技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法，包括：根據(jù)考慮配電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷模型，建立考慮分布式風(fēng)力發(fā)電的負(fù)荷模型；確定變電站配供電區(qū)域的配電網(wǎng)絡(luò)等值阻抗參數(shù)；確定等值風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)；確定靜態(tài)的負(fù)荷模型參數(shù)；確定動態(tài)的負(fù)荷模型參數(shù)；確定變電站配供電區(qū)域的無功補償參數(shù)；確定考慮分布式風(fēng)力發(fā)電的負(fù)荷模型參數(shù)；將考慮分布式風(fēng)力發(fā)電的負(fù)荷模型參數(shù)，輸入考慮分布式風(fēng)力發(fā)電的負(fù)荷模型，對電力系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真。本發(fā)明克服了現(xiàn)有考慮風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)荷建模技術(shù)采用參數(shù)辨識法，參數(shù)物理意義不明確，模型適應(yīng)性不強(qiáng)的缺點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)仿真建模技術(shù)領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種考慮分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電力系統(tǒng)仿真方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著全球能源緊張進(jìn)一步加劇，可再生能源越來越受到人們的廣泛關(guān)注。作為重要的可再生能源，風(fēng)電資源近年來得到了進(jìn)一步的開發(fā)利用。

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)相對成熟，其應(yīng)用前景在全球能源枯竭的背景下也越來越光明。風(fēng)電資源清潔無污染、安全可控，是一種優(yōu)質(zhì)的可再生新能源，分布式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在我國已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。負(fù)荷區(qū)域的分布式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的占比越來越大，其故障穿越特性對交流電網(wǎng)的安全穩(wěn)定特性造成巨大影響，華東電網(wǎng)汛高方式下，賓金直流雙極閉鎖，頻率跌至49.25Hz延時0.2s后，分布式電源脫網(wǎng)后系統(tǒng)頻率跌至49Hz以下，觸發(fā)低頻減載動作，因此亟需研究考慮分布式風(fēng)力發(fā)電的負(fù)荷建模方法。

目前對風(fēng)力發(fā)電的研究主要集中在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)詳細(xì)模型構(gòu)建、風(fēng)電場系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及大型風(fēng)電場等值方法等方面。這些工作為集中式風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)特性的研究分析及新型控制方法的開發(fā)提供了重要的技術(shù)支持。但很多220kV變電站下面均帶有數(shù)以萬計的分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在電力系統(tǒng)仿真計算中不可能把每個分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)都詳細(xì)建模，會造成維數(shù)災(zāi)，特別是對于大規(guī)模的電力系統(tǒng)仿真，在仿真速度和參數(shù)設(shè)置上均不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種考慮分布式風(fēng)力發(fā)電的電力系統(tǒng)仿真方法，包括：

根據(jù)考慮配電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷模型，建立考慮分布式風(fēng)力發(fā)電的負(fù)荷模型；

采集電力系統(tǒng)變電站配供電區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)、分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)有功/無功運行數(shù)據(jù)、變電站負(fù)荷設(shè)備構(gòu)成數(shù)據(jù)和用電負(fù)荷數(shù)據(jù)；

根據(jù)變電站配供電區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)、分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)和用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，確定變電站配供電區(qū)域的配電網(wǎng)絡(luò)等值阻抗參數(shù)；

根據(jù)分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)，確定等值風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)；

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)有功/無功運行數(shù)據(jù)，確定靜態(tài)的負(fù)荷模型參數(shù)；

根據(jù)變電站負(fù)荷設(shè)備構(gòu)成數(shù)據(jù)，確定動態(tài)的負(fù)荷模型參數(shù)；

根據(jù)用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，確定變電站配供電區(qū)域的無功補償參數(shù)；

將配電網(wǎng)絡(luò)等值阻抗參數(shù)、等值風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)、靜態(tài)的負(fù)荷模型參數(shù)、動態(tài)的負(fù)荷模型參數(shù)及無功補償參數(shù)，輸入至電力系統(tǒng)負(fù)荷模型，獲取輸出參數(shù)，輸出參數(shù)即為考慮分布式風(fēng)力發(fā)電的負(fù)荷模型參數(shù)；

將考慮分布式風(fēng)力發(fā)電的負(fù)荷模型參數(shù)，輸入考慮分布式風(fēng)力發(fā)電的負(fù)荷模型，對電力系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真。

可選的，確定等值風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)，具體為：

根據(jù)分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)，建立考慮故障穿越特性的風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型，以電力系統(tǒng)負(fù)荷站點中每個分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有功出力，相對負(fù)荷站點張紅分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)有功出力總和的占比作為權(quán)值，加權(quán)平均計算獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型參數(shù)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型參數(shù)即作為等值風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)。

可選的，確定靜態(tài)的負(fù)荷模型參數(shù)，具體為：