[發明專利]一種新能源發電最大并網容量的確定方法及系統

在審

• 申請號: 202110983054.4
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113852120A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）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）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/06;H02J3/24
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種新能源發電最大并網容量的確定方法及系統，包括：獲取新能源并網系統的結構及參數、各新能源場站接入發電單元參數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定的功率因數范圍和所述新能源并網系統的結構及參數、接入容量的初始條件，采用迭代增加各新能源場站的發電單元接入數量的方式，在滿足靜態電壓穩定性和寬頻帶動態穩定性的條件下，結合所述各新能源場站接入發電單元參數確定各新能源場站的最大并網容量。本發明基于靜態電壓穩定性分析方法及寬頻帶動態穩定性分析方法確定的新能源最大并網容量，可有效提高新能源并網系統運行的穩定性，還可準確指導高比例新能源并網系統的容量規劃。

技術領域

本發明涉及新能源發電并網系統分析領域，具體涉及一種新能源發電最大并網容量的確定方法及系統。

背景技術

在現有的發展趨勢下，針對實際電網系統，通過研究表明新能源發電功率流過大的并網阻抗(感性為主)產生大的電壓降落，可能導致電壓失穩；在電力系統的電壓穩定性分析中，靜態電壓穩定一般被看作電力系統的“穩態生存能力”問題，即系統“平衡點”的存在性問題。靜態(潮流)分析可以有效地確定系統的“穩定極限”，即將系統的潮流極限作為靜態電壓穩定的臨界點。但在新能源發電并網系統的靜態電壓穩定分析中，一般忽略新能源發電的控制和動態過程，將其建模為恒定功率源。通過不斷增大新能源輸出功率，得出達到系統潮流極限條件時的新能源輸出功率，即認為是在靜態電壓穩定約束下的新能源發電最大并網容量，忽略了新能源發電的寬頻帶控制與電網特性之間相互作用下可能引發的包括特定運行點上的寬頻帶振蕩現象的動態穩定性的問題。

發明內容

針對現有技術中考慮靜態電壓穩定確定的新能源最大并網容量容易產生的動態穩定性問題，本發明提供一種新能源最大并網容量的確定方法，包括：

獲取新能源并網系統的結構及參數、各新能源場站接入發電單元參數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定的功率因數范圍和所述新能源并網系統的結構及參數、接入容量的初始條件，采用迭代增加各新能源場站的發電單元接入數量的方式，在滿足靜態電壓穩定性和寬頻帶動態穩定性的條件下，結合所述各新能源場站接入發電單元參數確定各新能源場站的最大并網容量。

優選的，所述基于為各新能源場站設定的功率因數范圍和所述新能源并網系統的結構及參數、接入容量的初始條件，采用迭代增加各新能源場站的發電單元接入數量的方式，在滿足靜態電壓穩定性和寬頻帶動態穩定性的條件下，結合所述各新能源場站接入發電單元參數確定各新能源場站的最大并網容量，包括：

S1基于各新能源場站的應用需求，從所述發電單元的功率因數范圍中確定多個功率因數；

S2將所述接入容量的初始條件作為接入容量的條件；

S3基于每個功率因數為當前新能源場站增加設定數量的發電單元；

S4基于所述新能源并網系統的結構及參數、接入容量的條件得到當前發電單元數量下的接入容量的條件及各發電單元的輸出工況信息；

S5利用靜態電壓穩定性分析方法及寬頻帶動態穩定性分析方法確定是否終止迭代，當終止迭代時，將上一次迭代的接入容量作為當前功率因數取值下所述新能源場站的最大并網容量；否則，將當前發電單元數量下的接入容量的條件作為接入容量的條件返回S3。

優選的，所述利用靜態電壓穩定性分析方法及寬頻帶動態穩定性分析方法確定是否終止迭代，包括：

利用靜態電壓分析方法確定當前功率因數取值下新能源并網系統的靜態電壓是否穩定：

若所述靜態電壓不穩定，則終止迭代；

否則，利用寬頻帶動態穩定性分析方法確定新能源并網系統是否滿足寬頻帶動態穩定性：若所述新能源并網系統不滿足寬頻帶動態穩定性，則終止迭代；否則繼續迭代。