[發(fā)明專利]一種新能源發(fā)電最大并網(wǎng)容量的確定方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110983054.4
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113852120A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉純;汪海蛟;何國慶;王偉勝;賀靜波;李光輝;張怡;馬俊華;張興;高麗萍;劉可可;孫艷霞;高彩云;雷雨;張悅;李洋;孫文文
• 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)冀北電力有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/06;H02J3/24
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種新能源發(fā)電最大并網(wǎng)容量的確定方法，其特征在于，包括：

獲取新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)、各新能源場站接入發(fā)電單元參數(shù)及各新能源場站接入容量的初始條件；

基于為各新能源場站設(shè)定的功率因數(shù)范圍和所述新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)、接入容量的初始條件，采用迭代增加各新能源場站的發(fā)電單元接入數(shù)量的方式，在滿足靜態(tài)電壓穩(wěn)定性和寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性的條件下，結(jié)合所述各新能源場站接入發(fā)電單元參數(shù)確定各新能源場站的最大并網(wǎng)容量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述基于為各新能源場站設(shè)定的功率因數(shù)范圍和所述新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)、接入容量的初始條件，采用迭代增加各新能源場站的發(fā)電單元接入數(shù)量的方式，在滿足靜態(tài)電壓穩(wěn)定性和寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性的條件下，結(jié)合所述各新能源場站接入發(fā)電單元參數(shù)確定各新能源場站的最大并網(wǎng)容量，包括：

S1基于各新能源場站的應(yīng)用需求，從所述發(fā)電單元的功率因數(shù)范圍中確定多個功率因數(shù)；

S2將所述接入容量的初始條件作為接入容量的條件；

S3基于每個功率因數(shù)為當(dāng)前新能源場站增加設(shè)定數(shù)量的發(fā)電單元；

S4基于所述新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)、接入容量的條件得到當(dāng)前發(fā)電單元數(shù)量下的接入容量的條件及各發(fā)電單元的輸出工況信息；

S5利用靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析方法及寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性分析方法確定是否終止迭代，當(dāng)終止迭代時，將上一次迭代的接入容量作為當(dāng)前功率因數(shù)取值下所述新能源場站的最大并網(wǎng)容量；否則，將當(dāng)前發(fā)電單元數(shù)量下的接入容量的條件作為接入容量的條件返回S3。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述利用靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析方法及寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性分析方法確定是否終止迭代，包括：

利用靜態(tài)電壓分析方法確定當(dāng)前功率因數(shù)取值下新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的靜態(tài)電壓是否穩(wěn)定：

若所述靜態(tài)電壓不穩(wěn)定，則終止迭代；

否則，利用寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性分析方法確定新能源并網(wǎng)系統(tǒng)是否滿足寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性：若所述新能源并網(wǎng)系統(tǒng)不滿足寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性，則終止迭代；否則繼續(xù)迭代。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，所述利用寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性分析方法分析新能源并網(wǎng)系統(tǒng)是否滿足寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性，包括：

基于新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)、新能源發(fā)電的阻抗和導(dǎo)納模型，以新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的端口節(jié)點數(shù)量作為矩陣的維度，以對角線元素為所述節(jié)點的自導(dǎo)納，以非主對角線元素為所述節(jié)點的互導(dǎo)納構(gòu)建新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的頻域?qū)Ъ{矩陣；

利用新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的頻域?qū)Ъ{矩陣的非零根作為新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的振蕩模式，若所述非零根的實部小于零，則所述新能源并網(wǎng)系統(tǒng)滿足寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性，否則，所述新能源并網(wǎng)系統(tǒng)不滿足寬頻帶動態(tài)穩(wěn)定性；

其中，所述新能源發(fā)電的阻抗和導(dǎo)納模型基于新能源并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電的運行工況信息，利用各發(fā)電單元的并聯(lián)阻抗和導(dǎo)納構(gòu)建；

所述新能源并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電的運行工況信息有新能源并網(wǎng)系統(tǒng)在靜態(tài)電壓穩(wěn)定情況下運行工況的潮流數(shù)據(jù)，利用所有接入的發(fā)電單元的端口節(jié)點電壓和輸出電流相量確定。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述各新能源場站的最大并網(wǎng)容量，按下式計算：

式中，為第i個新能源場站的最大并網(wǎng)容量，為在第m個功率因數(shù)下第i新能源場站接入的所有發(fā)電單元的數(shù)量，P_U為發(fā)電單元的容量。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述方法，其特征在于，所述在第m個功率因數(shù)下第i新能源場站接入的所有發(fā)電單元的數(shù)量按下式計算：

式中，為第i個新能源場站初始接入發(fā)電單元的數(shù)量，ΔN_U,REi為第i個新能源場站每次迭代增加發(fā)電單元的設(shè)定數(shù)量，t為當(dāng)前迭代次數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述靜態(tài)電壓分析方法，包括：潮流極限分析方法、V-Q靈敏度分析方法或Q-V模態(tài)分析方法。