CN110729763B - 一种大规模风电汇集对直流功率影响的量化评估方法 - Google Patents

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Abstract

一种大规模风电汇集对直流功率影响的量化评估方法，所述方法首先根据电力***潮流和稳定数据，计算出多馈入直流受端电网中大规模风电汇集母线的自阻抗以及风电汇集母线和各直流换流母线间的互阻抗，并在此基础上计算风电汇集母线对各直流换流母线的交互影响因子，然后根据交互影响因子的大小定量判断各直流换流母线受风电汇集母线电压扰动影响的大小，从而确定受风电汇集母线电压波动影响最大的直流换流母线。本发明将交互影响因子作为评价直流换流母线受风电汇集母线电压扰动影响的大小的依据，能够快速、准确地判断受风电影响最大的直流换流母线，为调度人员合理调整风电入网功率提供可靠依据，确保密集型多馈入直流受端电网稳定运行。

Description

一种大规模风电汇集对直流功率影响的量化评估方法
技术领域
本发明涉及一种能够定量判断风电汇集母线电压扰动对直流换流站直流功率影响程度的方法，属于输配电技术领域。
背景技术
对于密集型多馈入直流受端电网，风电的大规模集中接入对各直流换流站的影响越来越明显。风电具有波动性，风电大规模波动将导致风电汇集母线电压波动，进而影响附近的换流母线电压，直流功率也会相应下降，造成***频率的波动。由于上述原因，目前亟需寻求一种能够准确评估大规模风电汇集对直流换流站影响程度的方法，以确定受风电影响最大的直流换流母线，并在电网方式安排及调度控制过程中注意直流受风电波动的影响，避免因风电功率波动较大引起直流功率较大波动，进而引起***频率波动。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种大规模风电汇集对直流功率影响的量化评估方法，以确定受风电汇集母线电压波动影响最大的直流换流母线，为调度人员合理调整风电入网功率提供可靠依据。
本发明所述问题是以下述技术方案解决的：
一种大规模风电汇集对直流功率影响的量化评估方法，所述方法首先根据电力***潮流和稳定数据，计算出多馈入直流受端电网中大规模风电汇集母线的自阻抗以及风电汇集母线和各直流换流母线间的互阻抗，并在此基础上计算风电汇集母线对各直流换流母线的交互影响因子，然后根据交互影响因子的大小定量判断各直流换流母线受风电汇集母线电压扰动影响的大小，从而确定受风电汇集母线电压波动影响最大的直流换流母线。
上述大规模风电汇集对直流功率影响的量化评估方法，所述方法包括以下步骤：
a.根据电力***潮流和稳定数据，计算大规模风电汇集母线i的自阻抗Zii以及风电汇集母线i和直流换流母线j间的互阻抗Zji；
b.计算风电汇集母线i对直流换流母线j的交互影响因子λij：
其中，|Zij|是风电汇集母线i和直流换流母线j间的互阻抗Zji的模值；|Zii|是风电汇集母线i的自阻抗Zii的模值；PdNj为直流换流母线j的额定功率；
c.比较电网中风电汇集母线对各个直流换流母线的交互影响因子，找出最大的交互影响因子所对应的直流换流母线，该直流换流母线即为受风电汇集母线影响最大的直流换流母线。
上述大规模风电汇集对直流功率影响的量化评估方法，所述大规模风电汇集母线的自阻抗以及风电汇集母线和各直流换流母线间的互阻抗通过SCCP短路电流计算程序计算。
本发明将交互影响因子作为评价直流换流母线受风电汇集母线电压扰动影响的大小的依据，能够快速、准确地判断受风电影响最大的直流换流母线，为调度人员合理调整风电入网功率提供可靠依据，确保密集型多馈入直流受端电网稳定运行。
附图说明
图1是本发明方法的流程图；
图2是某密集型多馈入直流受端电网示意图；
图3是图2所示电网中某处风电汇集电压波动曲线；
图4是受扰动的各直流换流母线电压。
文中所用符号为：Zii是大规模风电汇集母线i的自阻抗，Zji是风电汇集母线i和直流换流母线j间的互阻抗，λij是风电汇集母线i对直流换流母线j的交互影响因子，|Zij|是风电汇集母线i和直流换流母线j间的互阻抗Zji的模值，|Zii|是风电汇集母线i自阻抗Zii的模值，PdNj为直流换流母线j的额定功率。
具体实施方式
下面给出具体应用的最佳实施例：
图2所示为某密集型多馈入直流受端电网示意图，共馈入6条直流换流母线，分别为A直流(5000MW)、B直流(3000MW)、C直流(5000MW)、D直流(5000MW)、E直流(3000MW)及F直流(2000MW)。规划在G母线处集中接入400MW海上风电，通过计算风电汇集母线G对上述6条直流换流母线的风电直流交互影响因子，进而评估接入风电汇集母线G的风电对上述哪条直流换流母线的影响最大。
对母线编号入下：1-D直流；2-C直流；3-A直流；4-E直流；5-B直流；6-F直流；7-G风电汇集母线。
以计算G风电汇集母线对D直流的交互影响因子为例。
基准功率100MW。
(1)基于电力***潮流和稳定数据，计算G风电汇集母线7的自阻抗Z77以及G风电汇集母线7和D直流换流母线1间的互阻抗Z71。
通过SCCP短路电流计算程序计算可知：Z77＝0.002161+j0.015503，Z71＝0.000472+j 0.00015。
(2)计算G风电汇集母线7对D直流换流母线1的交互影响因子λ17：
同理可知G风电汇集母线7对C直流换流母线2、A直流换流母线3、E直流换流母线4、B直流换流母线5、F直流换流母线6的交互影响因子分别为：Z27＝38.94；Z37＝38.94；Z47＝7.90；Z57＝23.70；Z67＝3.73。
(3)比较可知，Z37最大，故直流换流母线A受风电汇集母线影响最大。
验证：若在G风电汇集母线附近发生扰动致使母线电压下降0.1p.u.，如图3所示。
各直流换流母线的直流功率变化如图4所示。各直流功率下降量如表1所示。
表1各直流功率下降量
由表1可知，交互影响因子越大，对应的直流换流站母线受风电汇集母线电压扰动导致的电压扰动越大，直流功率下降值越大。
由上述分析可知，通过风机直流功率交互影响因子，可以定量判断风电汇集母线电压扰动对直流换流站母线电压、直流功率的影响。风机直流功率交互影响因子较大，风电汇集母线电压扰动导致的直流换流站母线波动较大、直流功率波动较大；风机直流功率交互影响因子较小，风电汇集母线电压扰动导致的直流换流站母线波动较小、直流功率波动较小。在电网方式安排、运行控制时，基于风机直流功率交互因子，可以明确风电汇集母线电压波动对直流换流母线、直流功率影响的大小，针对相互影响较大的风电及直流换流母线，可适当减少风电入网功率，以减少风电功率波动带来的直流输送功率波动。
通过上述方法，可以定量计算风电汇集母线对直流换流母线的交互因子，从而确定受风电汇集母线影响最大的直流换流母线。

Claims (2)

1.一种大规模风电汇集对直流功率影响的量化评估方法，其特征是，所述方法首先根据电力***潮流和稳定数据，计算出多馈入直流受端电网中大规模风电汇集母线的自阻抗以及风电汇集母线和各直流换流母线间的互阻抗，并在此基础上计算风电汇集母线对各直流换流母线的交互影响因子，然后根据交互影响因子的大小定量判断各直流换流母线受风电汇集母线电压扰动影响的大小，从而确定受风电汇集母线电压波动影响最大的直流换流母线；针对相互影响较大的风电及直流换流母线，减少风电入网功率，以减少风电功率波动带来的直流输送功率波动；
所述方法包括以下步骤：
a.根据电力***潮流和稳定数据，计算大规模风电汇集母线i的自阻抗Zii以及风电汇集母线i和直流换流母线j间的互阻抗Zji；
b.计算风电汇集母线i对直流换流母线j的交互影响因子λij：
其中，|Zij|是风电汇集母线i和直流换流母线j间的互阻抗Zji的模值；|Zii|是风电汇集母线i的自阻抗Zii的模值；PdNj为直流换流母线j的额定功率；
c.比较电网中风电汇集母线对各个直流换流母线的交互影响因子，找出最大的交互影响因子所对应的直流换流母线，该直流换流母线即为受风电汇集母线影响最大的直流换流母线。
2.根据权利要求1所述的一种大规模风电汇集对直流功率影响的量化评估方法，其特征是，所述大规模风电汇集母线的自阻抗以及风电汇集母线和各直流换流母线间的互阻抗通过SCCP短路电流计算程序计算。
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