CN108448595B - 一种光伏-串补***时域仿真小扰动分析方法及*** - Google Patents
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Abstract
一种光伏‑串补***时域仿真小扰动分析方法及***，包括：基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度；根据串联补偿线路的串补度确定电容个数，将确定好个数的电容分阶段连续投入***进行时域仿真小扰动分析；预设的小扰动时域仿真模型基于单个光伏发电单元等值简化模型进行构建。本发明的技术方案对***产生次同步振荡的机理能进行较好的分析，并针对振荡机理提出有效的抑制措施。
Description
技术领域
本发明属于电力***技术领域，具体涉及一种光伏-串补***时域仿真小扰动分析方法及***。
背景技术
近年来，光伏发电已经成为世界上发展最快的新能源发电方式。电力***中新能源发电渗透率逐渐提高。相较于传统化石能源，太阳能具有环境友好、资源可再生等优点，正是由于光伏发电拥有的多项优点，世界各国都将其作为未来能源发展战略的重要组成部分，在光伏发电及其配套产业上都在进行激烈的发展竞争。由于大型光伏发电基地远离负荷中心，长距离输电线路对电力***光伏发电容量有所制约。串联电容补偿是提高远距离光伏发电传输能力的有效措施。但串补线路有可能导致光伏发电***发生次同步振荡，将会威胁到整个***的稳定与安全运行。随着电力***中新能源发电渗透率的升高，电力***的稳定性受到的威胁也越大。因此，对实际***进行小扰动时域仿真分析尤为重要。
小扰动时域仿真分析法可以用于分析光伏-串补***次同步振荡。该方法通过改变等值输电线路中的串联电容的大小来改变***的串补度，通过仿真分析***的次同步振荡频率与线路的串补度之间的关系，从而对***产生次同步振荡的机理进行分析并针对振荡机理提出有效的抑制措施。小扰动时域仿真分析法适用于新能源发电串补***次同步振荡的研究，但是并网光伏发电串补***与传统的火电***相比多电力电子化，由于电力电子变流器具有很强的非线性，当较大的小扰动投入到并网光伏发电串补仿真***中时，该***无法在功率的平衡点附近运行导致***的振荡程度剧烈且波形不规则，无法采集到有效的波形和信息进行次同步振荡等问题的研究。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述不足问题，本发明提供一种光伏-串补***时域仿真小扰动分析方法及***。
本发明提供的技术方案是：
一种光伏-串补***时域仿真小扰动分析方法，包括：
基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度；
根据所述串联补偿线路的串补度确定电容个数，将确定好个数的电容分阶段连续投入***进行时域仿真小扰动分析；
所述预设的小扰动时域仿真模型基于单个光伏发电单元等值简化模型进行构建。
优选的，所述小扰动时域仿真模型的构建，包括：
基于预设的单个光伏发电单元等值简化模型将所有光伏发电单元进行等效聚合搭建成满足实际工况下的光伏发电站的小扰动时域仿真模型。
优选的，所述基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度，包括：
根据线路的额定电压和***选择的容量基准值计算等值电感；
根据所述等值电感计算输电线路的等值感抗；
根据已知的串补电容确定所述串补电容的容抗；
基于所述输电线路等值感抗和所述串补电容的容抗计算串联补偿线路的串补度。
优选的，所述串联补偿线路的串补度如下式计算：
式中，k为串联补偿线路的串补度，XC为串补电容的容抗，Xeq为等值感抗。
优选的，所述等值感抗如下式计算：
Xeq＝Zeq×Xsq[pu]
式中，Xsq是线路正序感抗的标幺值，Zeq为等值电感，[pu]表示标幺值。
优选的，所述根据所述串联补偿线路的串补度确定电容个数，包括：
根据所述串联补偿线路的串补度和单个电容对应串补度的估计值确定投入等效后的电容个数。
优选的，所述电容个数满足下式计算：
式中，k为串联补偿线路的串补度；N为电容的个数，取正整数；γ为单个电容对应串补度的估计值。
优选的，所述根据所述串联补偿线路的串补度和单个电容对应串补度的估计值确定投入等效后的电容个数后，还包括：
根据所述投入电容的个数计算需要投入***的串联补偿线路的实际串补度；
基于所述实际串补度确定串补容量。
优选的，所述实际串补度，如下式计算：
式中，k'表示所述投入***的串联补偿线路的实际串补度，k为串联补偿线路的串补度，N为电容的个数。
优选的，所述将确定好个数的电容分阶段连续投入***，包括：
当***稳定运行时，将需要投入线路的电容进行分组；
基于总的投入时间将分组后的电容按照相同的时间间隔投入所述***中；
其中，每组电容的数量一致。
本发明的另一目的在于提出一种光伏-串补***时域仿真小扰动分析***，包括：构建模块、计算模块和扰动分析模块；
所述构建模块，用于所述预设的小扰动时域仿真模型基于单个光伏发电单元等值简化模型进行构建；
所述计算模块，用于基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度；
所述扰动分析模块，用于根据所述串联补偿线路的串补度确定电容个数，将确定好个数的电容分阶段连续投入***进行时域仿真小扰动分析。
优选的，所述构建模块，包括：聚合搭建子模块；
所述聚合搭建子模块，用于基于预设的单个光伏发电单元等值简化模型将所有光伏发电单元进行等效聚合搭建成满足实际工况下的光伏发电站的小扰动时域仿真模型。
优选的，所述计算模块，包括：第一计算子模块、第二计算子模块、第三计算子模块和第四计算子模块；
所述第一计算子模块，用于根据线路的额定电压和***选择的容量基准值计算等值电感；
所述第二计算子模块，用于根据所述等值电感计算输电线路的等值感抗。
所述第三计算子模块，用于根据已知的串补电容确定所述串补电容的容抗；
所述第四计算子模块，用于基于所述输电线路等值感抗和所述串补电容的容抗计算串联补偿线路的串补度。
优选的，所述扰动分析模块，包括：第一确定子模块、第二确定子模块和投入子模块；
所述第一确定子模块，用于根据所述串联补偿线路的串补度和和单个电容对应串补度的估计值确定投入等效后的电容个数；
其中，电容个数满足下式计算：
式中，k为串联补偿线路的串补度；N为电容的个数，取正整数；γ为单个电容对应串补度的估计值；
所述第二确定子模块，用于根据所述投入电容的个数计算需要投入***的串联补偿线路的实际串补度，并基于所述实际串补度确定串补容量；
所述投入子模块，用于当***稳定运行时，将需要投入线路的电容进行分组；并结合总的投入时间将分组后的电容按照相同的时间间隔投入所述***中；
其中，每组电容的数量一致。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
本发明的技术方案基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度；根据所述串联补偿线路的串补度确定电容个数，将确定好个数的电容分阶段连续投入***进行时域仿真小扰动分析；预设的小扰动时域仿真模型基于单个光伏发电单元等值简化模型进行构建。该方案考虑了将大容抗串补电容按照单个电容分阶段连续投入***时，提高了***的稳定性，并且使得在该方法下的仿真具有较高的可靠性，大大减小大容抗串补电容突然投入时对于***的影响并大大提高了小扰动时域仿真分析的准确性。
本发明提出的技术方案适用于并网光伏和风电等新能源发电***小扰动时域仿真分析的研究和次同步振荡研究，适用范围较广。
本发明的技术方案适用于风电和光伏等新能源并网发电***的小扰动时域仿真分析，使新能源并网次同步振荡研究分析更加准确与可靠。实现了分阶段投入大容抗串补电容，减小了对***稳定运行的影响提高了研究的可靠性。
附图说明
图1本发明的方法流程图；
图2本发明的发电单元中光伏电池的等值模型；
图3本发明的发电单元中的整流器等值模型；
图4本发明的最大功率跟踪的控制原理图；
图5本发明的换流器的等值模型；
图6本发明的换流器的控制原理图；
图7本发明的所搭建的可以用于代替实际大规模并网光伏发电***等值模型；
图8本发明的等效串补电容分阶段逐个投入***的原理图；
图9本发明与现有技术的44uF串补电容投入***有功波形对比图；
图10本发明与现有技术的30uF串补电容投入***有功波形对比图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明针对光伏-串补***次同步振荡分析问题，提出一种光伏-串补***小扰动时域仿真分析方法，该方法考虑了大容抗串补电容投入时***的稳定运行，使得在该方法下的仿真具有较高的可靠性，并大大提高了小扰动时域仿真分析的准确性。
实施例1
本发明提供了如图1的一种光伏-串补***时域仿真小扰动分析方法，包括：
S1、基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度；
进一步的，小扰动时域仿真模型的构建，包括：
基于预设的单个光伏发电单元等值简化模型将所有光伏发电单元进行等效聚合搭建成满足实际工况下的光伏发电站的小扰动时域仿真模型。
进一步的，所述基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度，包括：
根据线路的额定电压和***选择的容量基准值计算等值电感；
根据所述等值电感计算输电线路的等值感抗；
根据已知的串补电容确定所述串补电容的容抗；
基于所述输电线路等值感抗和所述串补电容的容抗计算串联补偿线路的串补度。
其中，所述串联补偿线路的串补度如下式计算：
式中，k为串联补偿线路的串补度以百分号形式表示，XC串补电容的容抗，Xeq为等值感抗。
所述等值感抗如下式计算：
Xeq＝Zeq×Xsq[pu]
式中，Xsq是线路正序感抗的标幺值，Zeq为等值电感；[pu]表示标幺值。
S2、根据所述串联补偿线路的串补度确定电容个数，将确定好个数的电容分阶段连续投入***进行时域仿真小扰动分析；
进一步的，根据所述串联补偿线路的串补度确定电容个数，包括：
根据串联补偿线路的串补度和单个电容对应串补度的估计值确定投入等效后的电容个数。
电容个数满足下式计算：
式中，k为串联补偿线路的串补度以百分号形式表示；N为电容的个数，取正整数；γ为单个电容对应串补度的估计值，根据实际实验数据取40％。
进一步的，根据串联补偿线路的串补度和预设判定条件确定投入等效后的电容个数后，还包括：
根据所述投入电容的个数计算需要投入***的串联补偿线路的实际串补度；
基于所述实际串补度确定串补容量。
进一步的，实际串补度，如下式计算：
式中，k'表示所述投入***的串联补偿线路的实际串补度，k为串联补偿线路的串补度，N为电容的个数。
进一步的，将确定好个数的电容分阶段连续投入***，包括：
当***稳定运行时，将需要投入线路的电容进行分组；
基于总的投入时间将分组后的电容按照相同的时间间隔投入所述***中；
其中，每组电容的数量一致。
S3、所述预设的小扰动时域仿真模型基于单个光伏发电单元等值简化模型进行构建。
实施例2
一种光伏-串补***小扰动时域仿真分析方法，包括如下步骤：
步骤1，建立单个光伏发电单元的等值简化模型；
步骤2，提出一种针对步骤1中发电单元等值简化模型的大规模等效聚合方法；
步骤3，搭建适用于并网光伏发电***小扰动时域仿真分析模型；
步骤4，提出一种表示大规模光伏-串补***中小扰动投入***的方法；
进一步地，步骤1中，建立实际光伏发电***中发电单元的及整流器，最大功率跟踪，逆变器等值简化模型；
进一步地，步骤1中，考虑了实际的光伏发电基地的容量和整流逆变模块。有较强的代表性，***针对性更强。
进一步地，步骤2中，提出一种针对步骤1中发电单元等值简化模型的大规模聚合方法。大规模等效聚合模型是在实际光伏电站配置的基础上，建立一个等效的整体仿真模型，并要求其能够准确仿真出其有功无功的出力特性、故障特性和其他的电磁尺度特性，因此建立光伏电站等效聚合模型时需要满足电压等级、装机容量和有功无功损耗与实例光伏电站运行情况一致。
光伏发电单元内部各器件之间电缆长度很短，与集电***相比其影响可以忽略；又由于各单元均视为相等的理想电流源，因此光伏发电单元聚合建模可视为多个电流源的并联聚合。可得：
Imod＝NIunit (1)
式中，N为光伏电站内并联运行的发电单元数量，Iunit为每组发电单元发出的电流，Imod为光伏发电单元聚合模型输出电流。
进一步地，步骤3中，搭建适用于大规模光伏-串补***小扰动时域仿真分析的等值模型。在PSCAD/EMTDC中搭建该等值模型的过程中综合考虑了各个模块的详细模型，主要包括光伏发电单元的等值模型、Boost升压模块模型、电压源型逆变模块等值模型、及箱变和厂变的变压器模型以及输电线路的等值模型。通过步骤2中提出的聚合方法，通过聚合光伏电站的数量可以改变整个***的额定发电容量。
进一步地，步骤4中，提出一种通过将串补电容分阶段投入大规模光伏并网***中进行小扰动时域仿真分析的方法。
进一步地，步骤4中，给出了线路串补电容的投入***的方法：
首先通过输电线路的详细模型计算出输电线路的等值感抗：
Xeq＝Zeq×Xsq[pu] (3)
其中U线路的额定电压，S为***选择的容量基准值为100MVA，Xsq是PSCAD软件计算线路正序感抗的标幺值；
然后通过计算串补电容的容抗Xc，计算串联补偿线路的串补度C％:
通过计算得到的串联补偿线路的串补度C％将线路的串补度进行计算，使计算后得到的线路串补度补C′％超过40％:
通过计算后得到的串联补偿线路的串补度折算成对应的串补电容容量C′，然后在仿真过程中分阶段连续投入大规模并网光伏发电***中进行小扰动时域仿真分析的，保证***在大容抗串补电容情况下仍能稳定运行。
进一步地，步骤4中，对比了串补电容在该方法与传统投入方法情况下***的仿真运行情况。给出了该小扰动分析方法与传统分析方法在大容抗串补电容条件下***运行情况的对比，验证了该方法的可靠性与准确性。
其中，方案中的字母C′％可以用k'表示，字母C％可以用k表示。
实施例3
在PSCAD/EMTDC中搭建了大规模光伏发电经串补外送整体详细仿真模型，如图7所示。其中站内每组光伏发电单元额定容量为0.5WM，设定该电站内光伏发电单元为1000组，即光伏电站总装机容量为500MW。光伏发电单元的出口电压为0.48kV，经过双***绕组箱变升至35kV再由35kV汇集线路经升压至220kV线路后经串补线路送出至交流电网，220kV线路的等值电抗为0.3Ω/km，线路的总长度为100km。经过计算该模型中线路的等值电抗为30Ω，当串补线路的电容为106uF时线路的串补度达到100％，为了验证本发明中提出方法的可靠性与准确性，将串补线路中的投入电容设置为66uF、44uF和30uF，分别在不同的串补电容条件下对***进行仿真分析，对比本发明中所提出的小扰动投入大规模并网光伏发电***的方法与传统的直接一次将串补电容投入***方法两种方式下***的有功运行特性。等效串补电容分阶段逐个投入***的原理图如图8所示。
基于PSCAD/EMTDC中搭建的详细模型进行仿真分析，仿真的工况为在传统的投入方式下当***运行到5s时将串补电容直接投入到光伏并网发电***中，而在使用本发明中所提出的方法时，由于在本仿真案例中串补电容容抗最大时对应的电容为30uF，当电容个数N取10时，等效后对应于每个串补电容值为300uF，当单个300uF的串补电容直接投入到光伏并网发电***中时，线路的串补度对应小于40％可以保证***的稳定运行。因此在运用本发明所提供方法的具体操作为：首先确定串补电容等效过程中的N值(在本案例中N取10即可满足要求)并计算出等效后每个串联串补电容的值，然后在***运行到5s时将第一个等效后的串补电容投入***，当第一个串补电容投入3s后投入第二个串补电容，每间隔3s投入下一个串补电容，直到所有的串补电容都投入到***当中。对比两种投入方式下***的运行情况，对比结果如下表所示：
表一：不同投入方式***运行情况
通过上表的对比可以发现：当线路的串补电容容抗较大时，在传统的投入方式下***无法稳定的运行，但运用本发明所提出的投入方法时***可以稳定的运行。验证了本发明所提出方法的可靠性与准确性。为了更直观的了解不同投入方式下***的运行状况，如图9和图10中分别对比了串补电容为44uF和30uF情况下两种投入方式下并网光伏发电***的有功波形。通过对比分析发现，采用本文提出的小扰动时域仿真分析方法时，当串补电容为44uF时，***的振幅较小且有规律，仿真结果可以用来进行次同步振荡的分析，但采用传统的串补电容投入方式时，***的振荡剧烈且无规则，***无法稳定的运行。当串补电容为30uF时，在传统的投入方式下***的振荡在相同的串补电容条件下该方法可以使***稳定的运行，在进行次同步振荡研究分析时具有更高的可靠性，并确保了当串补电容的容抗大大提高时仿真分析***的线路电容容抗值，其对于整个***的串补度研究范围更大，很大程度上提高了研究的准确性。
本发明提出的小扰动时域仿真分析方法，适用于风电和光伏等新能源并网发电***的小扰动时域仿真分析，使新能源并网次同步振荡研究分析更加准确与可靠。实现了分阶段投入大容抗串补电容，减小了对***稳定运行的影响提高了研究的可靠性。
图2本发明的发电单元中光伏电池的等值模型；
其中，Isc为光伏电池的光电流，Id为流过反向并联二极管的电流。Ish为流过旁漏电阻Rsh的电流，Rs为串联电阻,V和I分别是光伏电池的出口电压和电流。
图3本发明的发电单元中的整流器等值模型；反映了***中的DC-DC过程。
其中，L1和C1是组成该模块的低通滤波环节，IGBT模块与LC共同完成升压过程。
图4本发明的最大功率跟踪的控制原理图；
其中：VPV和IPV分别是光伏阵列的出口电压和电流，GBoost为通过最大功率跟踪得到的整流器的触发信号。
图5本发明的换流器的等值模型；
其中，VH和IH分别为经过整流器的高压侧的电压和电流，Cdc为直流母线电容，L为滤波电感。
图6本发明的换流器的控制原理图。
实施例4
基于同一发明构思，本发明的另一目的在于提出一种光伏-串补***时域仿真小扰动分析***，包括：构建模块、计算模块和扰动分析模块。
下面对上述三个模块作进一步说明：
构建模块，用于预设的小扰动时域仿真模型基于单个光伏发电单元等值简化模型进行构建；
计算模块，用于基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度；
扰动分析模块，用于根据串联补偿线路的串补度确定电容个数，将确定好个数的电容分阶段连续投入***进行时域仿真小扰动分析。
进一步的，构建模块，包括：聚合搭建子模块；
聚合搭建子模块，用于基于预设的单个光伏发电单元等值简化模型将所有光伏发电单元进行等效聚合搭建成满足实际工况下的光伏发电站的小扰动时域仿真模型。
进一步的，计算模块，包括：第一计算子模块、第二计算子模块、第三计算子模块和第四计算子模块；
第一计算子模块，用于根据线路的额定电压和***选择的容量基准值计算等值电感；
第二计算子模块，用于根据等值电感计算输电线路的等值感抗。
第三计算子模块，用于根据已知的串补电容确定串补电容的容抗；
第四计算子模块，用于基于输电线路等值感抗和所述串补电容的容抗计算串联补偿线路的串补度。
进一步的，扰动分析模块，包括：第一确定子模块、第二确定子模块和投入子模块；
第一确定子模块，用于根据串联补偿线路的串补度和和单个电容对应串补度的估计值确定投入等效后的电容个数；
其中，电容个数满足下式计算：
式中，k为串联补偿线路的串补度以百分号形式表示；N为电容的个数，取正整数；γ为单个电容对应串补度的估计值，根据实际实验数据取40％；
第二确定子模块，用于根据投入电容的个数计算需要投入***的串联补偿线路的实际串补度，并基于实际串补度确定串补容量；
投入子模块，用于当***稳定运行时，将需要投入线路的电容进行分组；并结合总的投入时间将分组后的电容按照相同的时间间隔投入所述***中；
其中，每组电容的数量一致。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (2)
1.一种光伏-串补***时域仿真小扰动分析方法，其特征在于，包括：
基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度；
根据所述串联补偿线路的串补度确定电容个数，将确定好个数的电容分阶段连续投入***进行时域仿真小扰动分析；
所述预设的小扰动时域仿真模型基于单个光伏发电单元等值简化模型进行构建；
所述小扰动时域仿真模型的构建，包括：
基于预设的单个光伏发电单元等值简化模型将所有光伏发电单元进行等效聚合搭建成满足实际工况下的光伏发电站的小扰动时域仿真模型；
所述基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度，包括：
根据线路的额定电压和***选择的容量基准值计算等值电感；
根据所述等值电感计算输电线路的等值感抗；
根据已知的串补电容确定所述串补电容的容抗；
基于所述输电线路等值感抗和所述串补电容的容抗计算串联补偿线路的串补度；
所述串联补偿线路的串补度如下式计算：
式中，k为串联补偿线路的串补度，XC为串补电容的容抗，Xeq为等值感抗；
所述等值感抗如下式计算：
Xeq＝Zeq×Xsq[pu]
式中，Xsq是线路正序感抗的标幺值，Zeq为等值电感，[pu]表示标幺值；
所述根据所述串联补偿线路的串补度确定电容个数，包括：
根据所述串联补偿线路的串补度和单个电容对应串补度的估计值确定投入等效后的电容个数；
所述电容个数满足下式计算：
式中，k为串联补偿线路的串补度；N为电容的个数，取正整数；γ为单个电容对应串补度的估计值；
所述根据所述串联补偿线路的串补度和单个电容对应串补度的估计值确定投入等效后的电容个数后，还包括：
根据所述投入电容的个数计算需要投入***的串联补偿线路的实际串补度；
基于所述实际串补度确定串补容量；
所述实际串补度，如下式计算：
式中，k'表示所述投入***的串联补偿线路单个电容的实际串补度，k为串联补偿线路的串补度，N为电容的个数。
2.一种光伏-串补***时域仿真小扰动分析***，其特征在于，包括：构建模块、计算模块和扰动分析模块；
所述构建模块，用于预设的小扰动时域仿真模型基于单个光伏发电单元等值简化模型进行构建；
所述计算模块，用于基于预设的小扰动时域仿真模型确定串联补偿线路的串补度；
所述扰动分析模块，用于根据所述串联补偿线路的串补度确定电容个数，将确定好个数的电容分阶段连续投入***进行时域仿真小扰动分析；
所述构建模块，包括：聚合搭建子模块；
所述聚合搭建子模块，用于基于预设的单个光伏发电单元等值简化模型将所有光伏发电单元进行等效聚合搭建成满足实际工况下的光伏发电站的小扰动时域仿真模型；
所述计算模块，包括：第一计算子模块、第二计算子模块、第三计算子模块和第四计算子模块；
所述第一计算子模块，用于根据线路的额定电压和***选择的容量基准值计算等值电感；
所述第二计算子模块，用于根据所述等值电感计算输电线路的等值感抗；
所述第三计算子模块，用于根据已知的串补电容确定所述串补电容的容抗；
所述第四计算子模块，用于基于所述输电线路等值感抗和所述串补电容的容抗计算串联补偿线路的串补度；
所述扰动分析模块，包括：第一确定子模块、第二确定子模块和投入子模块；
所述第一确定子模块，用于根据所述串联补偿线路的串补度和单个电容对应串补度的估计值确定投入等效后的电容个数；
其中，电容个数满足下式计算：
式中，k为串联补偿线路的串补度；N为电容的个数，取正整数；γ为单个电容对应串补度的估计值；
所述第二确定子模块，用于根据所述投入电容的个数计算需要投入***的串联补偿线路的实际串补度，并基于所述实际串补度确定串补容量；
所述投入子模块，用于当***稳定运行时，将需要投入线路的电容进行分组；并结合总的投入时间将分组后的电容按照相同的时间间隔投入所述***中；
其中，每组电容的数量一致；
所述实际串补度，如下式计算：
式中，k'表示所述投入***的串联补偿线路单个电容的实际串补度，k为串联补偿线路的串补度，N为电容的个数。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103050972A (zh) * | 2012-08-27 | 2013-04-17 | 山西合创电力科技有限公司 | 微电网与大电网高压智能柔性传输串联补偿装置及其控制方法 |
| CN103475024A (zh) * | 2013-09-11 | 2013-12-25 | 国网山东省电力公司聊城供电公司 | 基于太阳能光伏发电的电能质量串联补偿控制方法及*** |
| CN104242336A (zh) * | 2014-07-14 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 基于发电单元相互作用系数的新能源电站等效建模方法 |
| CN104978625A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-10-14 | 清华大学 | 基于聚合rlc电路模型的电力***次同步谐振分析方法 |
| CN106021682A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-10-12 | 清华大学 | 基于阻抗网络模型的次同步振荡分析方法和装置 |
| CN106130038A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 全球能源互联网研究院 | 一种新能源基地经串补送出的电网侧次同步振荡抑制装置 |
| US9923517B1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-03-20 | Sungrow Power Supply Co., Ltd. | Photovoltaic inverter system, potential induced degradation effect compensation method and device for the same |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103050972A (zh) * | 2012-08-27 | 2013-04-17 | 山西合创电力科技有限公司 | 微电网与大电网高压智能柔性传输串联补偿装置及其控制方法 |
| CN103475024A (zh) * | 2013-09-11 | 2013-12-25 | 国网山东省电力公司聊城供电公司 | 基于太阳能光伏发电的电能质量串联补偿控制方法及*** |
| CN104242336A (zh) * | 2014-07-14 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 基于发电单元相互作用系数的新能源电站等效建模方法 |
| CN104978625A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-10-14 | 清华大学 | 基于聚合rlc电路模型的电力***次同步谐振分析方法 |
| CN106021682A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-10-12 | 清华大学 | 基于阻抗网络模型的次同步振荡分析方法和装置 |
| CN106130038A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 全球能源互联网研究院 | 一种新能源基地经串补送出的电网侧次同步振荡抑制装置 |
| US9923517B1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-03-20 | Sungrow Power Supply Co., Ltd. | Photovoltaic inverter system, potential induced degradation effect compensation method and device for the same |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 串联电容补偿在改善配电网电压中的应用;李枚;《大众用电》;20180405(第04期);全文 * |
| 串补线路次同步谐振分析及SVC抑制方法研究;张志强等;《现代电力》;20100210(第01期);全文 * |
| 配电网串联补偿技术探讨;张波等;《电力电容器与无功补偿》;20160625(第03期);第30-31页 * |
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