[發明專利]一種光伏電站電壓波動計算方法與系統

在審

• 申請號: 202210348566.8
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114583759A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 霍金鑫
• 申請（專利權）人: 北京中電和生電能質量技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;G06Q50/06
• 代理公司: 北京惟盛達知識產權代理事務所(普通合伙) 11855
• 代理人: 滕澧陽

本發明公開了一種光伏電站電壓波動計算方法與系統，通獲取光伏電站的外部電網參數信息以及內部參數信息；根據光伏電站外部電網參數信息、光伏電站內部參數信息，在PSAF中建立光伏電站電壓波動仿真計算模型；設置光伏逆變器等值發電機組的初始狀態與波動狀態，并根據初始狀態與波動狀態下的電網節點電壓值計算得到光伏電站的電壓波動值。本發明能夠基于PSAF實現模擬光伏電站內電壓的波動對于變電站電壓波動的影響，實現對電壓波動精確分析。

技術領域

本發明專利涉及電能質量指標分析技術領域，具體地涉及一種光伏電站電壓波動計算方法與系統。

背景技術

光伏電站發電功率取決于光照強度，輸出功率具有隨機性、間接性和波動性的特點。光伏電站并網發電后將引起相關節點電壓波動問題，不僅影響用電設備安全、可靠運行，而且產生視覺干擾(閃變Plt)。隨著光伏電站在電網中的裝機容量越來越大，其占電源容量的比例越來越高，電壓波動問題也日益突出。因此，要對光伏電站引起的電壓波動問題進行分析。

電網電壓波動分析是根據光伏電站接入位置、電網結構以及變壓器、線路等元器件的參數和系統運行條件，通過潮流分布和節點電壓計算確定電網各節點電壓值及其波動范圍。

對于供電公司，通過電壓波動分析可以校驗光伏電站接入電網后系統中各節點的電壓波動是否在允許范圍內，深入分析光伏電站接入對整個電網電壓波動的影響，從而盡可能避免光伏電站功率波動引起電網事故。對于大型光伏電站接入弱系統，通過電壓波動計算，選擇合理的電壓波動治理設備，使其對電網的電壓波動干擾控制在國家的標準之內。

當前國內常用電能質量分析軟件為電力系統綜合仿真軟件(PSAF，Power SystemsAnalysis Framework)，PSAF是一個新的整合性電力系統分析軟件系列，采用模塊化設計并整合而得，所有屬于此一系列的軟件，均冠上“PSAF”字頭。PSAF配備有多個仿真模塊，可從事廣泛的電力系統分析工作。目前提供的模塊有:PSAF-FLOW(電力潮流分析)、AC-Contingency Analysis(交流緊急事故分析)、PSAF-MOTORSTART(電動機起動分析模塊)、PSAF-FAULT(短路故障分析)、PSAF-STAB(瞬時穩定度分析)、PSAF-HARMO(諧波分析)、PSAF-LINE(單線圖繪制)。該程序中有元件模型共30多種，既可以模擬計算對稱電力系統，也可以模擬計算非對稱電力系統。該程序計算規模主要包括：300個節點、500個元件、50個諧波電流源注入點。PSAF可運行廣泛的電力系統分析工作如：電力潮流分析、緊急事故分析、電動機啟動分析、短路故障分析、暫態穩定度分析、諧波分析等。但是，電力系統綜合仿真軟件PSAF既沒有光伏電站數學模型，也沒有電壓波動計算模塊，因此，工程技術人員無法直接使用PSAF進行光伏電站電壓波動計算。目前電壓波動常見計算方法是根據光伏電站有功功率、無功功率波動值和電網相關節點最小短路容量簡單估算電壓波動，計算精度低，而且只能進行單點計算，無法對復雜網絡多個電氣節點的電壓波動進行準確、全面評估。

因此，有必要對電力系統綜合仿真軟件PSAF現有功能模塊進行深入研究，進而提出一種系統的、可行的用來規范光伏電站電壓波動仿真計算方法，提高工程技術人員的計算精度和工作效率。

發明內容

本發明的主要目的在于提出一種光伏電站電壓波動計算方法與系統，旨在解決上述存在的對于電壓波動計算精度低以及分析不全面的技術問題。

為了實現上述目的，根據本發明的第一方面，提出一種光伏電站電壓波動計算方法，所述方法包括：

獲取光伏電站的狀態參數；所述光伏電站的狀態參數包括光伏電站外部電網參數信息、光伏電站內部參數信息，所述光伏電站內部參數信息包括光伏逆變器參數；

根據所述光伏電站的狀態參數在電力系統綜合仿真軟件PSAF中建立光伏電站電壓波動仿真計算模型，其中根據光伏逆變器參數將光伏逆變器等值為發電機；