[發明專利]新能源電場并網系統電壓穩定性風險評估方法

在審

• 申請號: 202210385129.3
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114865691A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 陳炳華;鄭罡;南鈺;彭向陽;武亞非;張皓月;王軍亭
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司開封供電公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 鄭州圖釘專利代理事務所(特殊普通合伙) 41164
• 代理人: 孔艷陽

本發明屬于電壓穩定性評估技術領域，具體涉及新能源電場并網系統電壓穩定性風險評估方法；它包括步驟1、對新能源電場接入電網引起電網電壓偏差和電壓波動進行分析；步驟2、對含新能源電容量較大的電網進行潮流計算；步驟3、采用仿真方法研究感應式和永磁同步兩種新能源發電系統在電網瞬間短路故障時系統電壓波動情況；步驟4、分析新能源發電機組所接入電網狀況對新能源引起的電壓波動與閃變的影響；步驟5、從電壓隨機分布的特征出發研究新能源并網引起電網電壓的隨機波動，定義相應指標，給出電壓波動評價方法；本發明的新能源電場并網系統電壓穩定性風險評估方法，可有效對新能源電場并網系統電壓的穩定性進行風險評估。

技術領域

本發明屬于電壓穩定性評估技術領域，具體涉及新能源電場并網系統電壓穩定性風險評估方法。

背景技術

能源與環保危機使太陽能、風能等新能源日益受到人們的重視，新能源發電逐漸成為電能發展的趨勢，近年來，新能源逐年大規模接入電網，但新能源發電出力易受天氣變化、季節變換以及地理位置等影響，具有間歇性和不確定性，而且發電功率波動性大，由于新能源如風電、太陽能等具有隨機性和間歇性特點,并網后將對電網產生一定影響，新能源發電機組常采用不同于傳統同步發電機組的發電技術，其穩態和暫態特性都與傳統同步發電機組不同，高比例新能源并網相對集中接入某一地區電網后，電網的電壓穩定性、暫態穩定性都會發生變化，電壓安全問題是目前高比例新能源并網給電網安全運行帶來的最嚴重的威脅，因此，提供一種新能源電場并網系統電壓穩定性風險評估方法是很有必要的。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，而提供一種可有效對新能源電場并網系統電壓的穩定性進行風險評估的新能源電場并網系統電壓穩定性風險評估方法。

本發明的目的是這樣實現的：新能源電場并網系統電壓穩定性風險評估方法，它包括以下步驟：

步驟1、對新能源電場接入電網引起電網電壓偏差和電壓波動進行分析；

步驟2、對含新能源電容量較大的電網進行潮流計算；

步驟3、采用仿真方法研究感應式和永磁同步兩種新能源發電系統在電網瞬間短路故障時系統電壓波動情況；

步驟4、分析新能源發電機組所接入電網狀況對新能源引起的電壓波動與閃變的影響；

步驟5、從電壓隨機分布的特征出發研究新能源并網引起電網電壓的隨機波動，定義相應指標，給出電壓波動評價方法；

步驟6、通過指標無量綱化過程消除不同指標之間的不可公度，把各單項指標轉化為能直接進行比較的量化指標；最后通過構建多元函數，將各單項指標綜合成一個可以直接進行比較的綜合評價值，權衡評價對象的綜合效用或綜合水平；

步驟7、構建合理的評價指標體系，識別各種風險，選擇合適的評價方法，評價風險概率和可能帶來的負面影響，分析結論和給出評價報告。

所述步驟1對新能源電場接入電網引起電網電壓偏差和電壓波動進行分析包括：采用PWM變頻器控制實現有功無功解耦，具備動態調節無功輸出，降低并網運行時對系統電壓的影響，對靜態及動態電壓進行穩態潮流計算、電能質量及靜態安全性分析。

所述步驟2對含新能源電容量較大的電網進行潮流計算包括：根據歷史記錄的風速和風功率進行電網潮流的連續計算，來確定一年內由于風電場出力變化導致的母線電壓和線路功率的變化，從而分析風電接入對電網電壓的影響。

所述步驟4分析新能源發電機組所接入電網狀況對新能源引起的電壓波動與閃變的影響包括：指出系統短路容量和線路電抗與電阻比等對新能源的電壓波動與閃變有較大的影響，通過選取合適的并網點和電壓等級、合適的線路電抗與電阻比，抑制新能源并網后引起的電壓波動與閃變。

所述步驟5從電壓隨機分布的特征出發研究新能源并網引起電網電壓的隨機波動，定義相應指標，給出電壓波動評價方法包括：通過仿真結果驗證所提指標和方法的有效性、分析電壓波動影響因素，并通過實例應用進一步說明指標和方法的實用性。