一種新能源電站間故障穿越相互影響的提取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種新能源電站間故障穿越相互影響的提取方法，包括S1根據(jù)詳細(xì)仿真模塊的拓?fù)洹?shù)及初始狀態(tài)計(jì)算去相互影響仿真模塊中的參數(shù)及初始狀態(tài)；S2根據(jù)詳細(xì)仿真模塊設(shè)置的故障類型、位置及電弧參數(shù)計(jì)算并配置去相互影響仿真模塊中的故障類型、位置及電弧參數(shù)；S3通過(guò)執(zhí)行詳細(xì)仿真模塊和去相互影響仿真模塊，分別獲取對(duì)應(yīng)故障穿越的詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)與去相互影響仿真數(shù)據(jù)；S4分別從故障穿越詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)與去相互影響仿真數(shù)據(jù)中提取計(jì)算各特征擾動(dòng)量；S5根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)比評(píng)價(jià)模塊中的特征擾動(dòng)量選擇提取模塊得到的特征擾動(dòng)量和預(yù)設(shè)的特征權(quán)重計(jì)算相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)；S6根據(jù)所述相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)判定相互影響定性或定量的結(jié)果。
【專利說(shuō)明】
一種新能源電站間故障穿越相互影響的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)仿真建模研究領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于仿真對(duì)比評(píng)估的新能源電站間故障穿越相互影響的提取方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，以風(fēng)電光伏為代表的新能源發(fā)電在我國(guó)得到快速發(fā)展。而風(fēng)電光伏資源豐富的“三北”地區(qū)與電網(wǎng)負(fù)荷中心呈現(xiàn)逆向分布， 隨著局部地區(qū)新能源裝機(jī)容量越來(lái)越大，新能源注入率越來(lái)越高，新能源開(kāi)發(fā)呈現(xiàn)出“集中式開(kāi)發(fā)，遠(yuǎn)距離輸送”的格局。在新能源資源密集地區(qū)形成了由多個(gè)新能源電站組成的新能源電站群，這種接入方式使群內(nèi)各站狀態(tài)聯(lián)系緊密，新能源電站群內(nèi)各電站間的相互影響明顯。尤其在電網(wǎng)發(fā)生故障后，各新能源電站依據(jù)各自并網(wǎng)點(diǎn)電壓執(zhí)行相應(yīng)的故障穿越控制措施。因各電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓通過(guò)網(wǎng)絡(luò)耦合，這將導(dǎo)致目標(biāo)電站故障穿越動(dòng)態(tài)受到鄰近電站影響，進(jìn)而對(duì)各電站故障穿越特性出現(xiàn)差異。因此在評(píng)估或研究新能源電站故障穿越特性時(shí)，需要一種方法能夠?qū)π履茉措娬鹃g的相互影響進(jìn)行提取以研究其影響的特征。
[0003]在已投運(yùn)的新能源電站群內(nèi)以陸續(xù)觀測(cè)到故障穿越過(guò)程中電站間因相互影響帶來(lái)的新故障穿越現(xiàn)象，引起了學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的關(guān)注，但當(dāng)前對(duì)新能源電站間故障穿越特性相互影響的研究還尚待深入展開(kāi)，目前對(duì)新能源電站間的相互影響研究主要基于大范圍復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)值仿真和復(fù)雜的數(shù)學(xué)推演，工作量龐大、難于理解且尚未形成有效直觀的相互影響提取方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種新能源電站間故障穿越相互影響的提取方法，旨在解決研究新能源電站間故障穿越相互影響的定性定量描述問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明提供了一種新能源電站間故障穿越相互影響的提取方法，基于新能源電站間故障穿越相互影響的提取系統(tǒng)，所述提取系統(tǒng)包括詳細(xì)仿真模塊、去相互影響仿真模塊和數(shù)據(jù)對(duì)比評(píng)價(jià)模塊，包括下述步驟:
[0006]S1:根據(jù)詳細(xì)仿真模塊的拓?fù)?、參?shù)及初始狀態(tài)計(jì)算去相互影響仿真模塊中的參數(shù)及初始狀態(tài)；
[0007]S2:根據(jù)詳細(xì)仿真模塊設(shè)置的故障類型、位置及電弧參數(shù)計(jì)算并配置去相互影響仿真模塊中的故障類型、位置及電弧參數(shù)；
[0008]S3:通過(guò)執(zhí)行詳細(xì)仿真模塊和去相互影響仿真模塊，分別獲取對(duì)應(yīng)故障穿越的詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)與去相互影響仿真數(shù)據(jù)；
[0009]S4:分別從故障穿越詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)與去相互影響仿真數(shù)據(jù)中提取計(jì)算各特征擾動(dòng)量；
[0010]S5:根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)比評(píng)價(jià)模塊中的特征擾動(dòng)量選擇提取模塊得到的特征擾動(dòng)量和預(yù)設(shè)的特征權(quán)重計(jì)算相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)A C;
[0011]S6根據(jù)所述相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)A c判定相互影響定性或定量的結(jié)果。
[0012]更進(jìn)一步地，在步驟S1中，根據(jù)下述公式計(jì)算去相互影響仿真模塊中的參數(shù)及初始狀態(tài)；z' i+Z' 5 = (Z0Z5) (1+SB2/SB!);Z' 2 = Z2(1+SB2/SB!);Z' 3+Z' 4= (Z3+Z4) (1+SB2/SBX); ZSzZTa+SBVSBd'iFZn;其中，詳細(xì)仿真模塊中的Zi為由故障所在雙回線路向外部電網(wǎng)方向的系統(tǒng)等值阻抗，Z2為故障所在雙回線路中健全回線的阻抗，Z3為故障所在雙回線路中故障回線內(nèi)由故障點(diǎn)向外部電網(wǎng)方向的線路阻抗，Z4為故障所在雙回線路中故障回線內(nèi)由故障點(diǎn)向新能源電站群方向的線路阻抗，&為新能源電站場(chǎng)群變電站高壓側(cè)至故障雙回線的阻抗;Zn為詳細(xì)仿真模塊中目標(biāo)電站至場(chǎng)群變電站匯集母線的饋線等效阻抗;Z12為詳細(xì)仿真模塊中鄰近電站至場(chǎng)群變電站匯集母線的饋線等效阻抗;ZT為詳細(xì)仿真模塊中場(chǎng)群變電站升壓變壓器等效阻抗;SBiS目標(biāo)電站與鄰近電站的發(fā)電容量;SB2為目標(biāo)電站與鄰近電站的發(fā)電容量;去相互影響仿真模塊中的Z' i為由故障所在雙回線路向外部電網(wǎng)方向的系統(tǒng)阻抗，ZS為故障所在雙回線路中健全回線的阻抗，f 3為故障所在雙回線路中故障回線內(nèi)由故障點(diǎn)向外部電網(wǎng)方向的線路阻抗，Z'4為故障所在雙回線路中故障回線內(nèi)由故障點(diǎn)向新能源電站群方向的線路阻抗，Z%為新能源電站場(chǎng)群變電站高壓側(cè)至故障雙回線的阻抗;Z' n為去相互影響仿真模塊中目標(biāo)電站至場(chǎng)群變電站匯集母線的饋線阻抗參數(shù)、為去相互影響仿真模塊中場(chǎng)群變電站升壓變壓器等效阻抗參數(shù);所述去相互影響仿真模塊中目標(biāo)電站的初始狀態(tài)等于詳細(xì)仿真模塊中的初始狀態(tài);ZS-ZS中的初始電流為Z:\Zt的1+SB2/ SBi倍;Z' 1沖的初始電流等于Zi沖的初始電流。
[0013]更進(jìn)一步地，在步驟S2中，根據(jù)如下公式計(jì)算并配置去相互影響仿真模塊中的故障類型、位置及電弧參數(shù);z' i/T 5 = ZVZ5; Z' 3/T 4 = Z3/Z4; Z' F = Zf( 1+SB2/SBX)。
[0014]更進(jìn)一步地，在步驟S4中，特征擾動(dòng)量為仿真故障發(fā)生后響應(yīng)特征電氣量差值的取大值與正 1? 值的比例，A Vpcc_max — max ( Vpcc l-Vpcc_2 )/Vpcc n ； ^ Pmax — II1EIX (Pl_P2 )/Pn ; A Qmax —max (Ql_Q2 )/Qn ; A V[)C—max — IIIEIX ( VdC—1_VdC—2 )/VdC—n ; A Ir—max — rnfiX( Ir—l_Ir—2 )/Ir—n ;其中，IIIEIX()表示求取最大值運(yùn)算；A Vpc^_max為目標(biāo)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓的特征擾動(dòng)量，VP。?！篂樵敿?xì)仿真模塊中目標(biāo)電站的并網(wǎng)點(diǎn)電壓仿真數(shù)據(jù)，vpc^2S去相互作用仿真模塊中目標(biāo)電站的并網(wǎng)點(diǎn)電壓仿真數(shù)據(jù)，％。。_?為實(shí)際目標(biāo)電站的額定并網(wǎng)點(diǎn)電壓；A Pmax為目標(biāo)電站有功功率的特征擾動(dòng)量，Pi為詳細(xì)仿真模塊中目標(biāo)電站的有功功率仿真數(shù)據(jù)，P2為去相互作用仿真模塊中目標(biāo)電站的有功功率仿真數(shù)據(jù)，Pn為實(shí)際目標(biāo)電站的額定有功功率；△ Qmax為目標(biāo)電站無(wú)功功率的特征擾動(dòng)量，Ql為詳細(xì)仿真模塊中目標(biāo)電站的無(wú)功功率仿真數(shù)據(jù)，Q2為去相互作用仿真模塊中目標(biāo)電站的無(wú)功功率仿真數(shù)據(jù)，Qn為實(shí)際目標(biāo)電站的額定無(wú)功功率；A VDC_max為目標(biāo)電站直流母線電壓的特征擾動(dòng)量，VDC」為詳細(xì)仿真模塊中目標(biāo)電站的直流母線電壓仿真數(shù)據(jù)，VDC_2為去相互作用仿真模塊中目標(biāo)電站的直流母線電壓仿真數(shù)據(jù)，VDC_n為實(shí)際目標(biāo)電站的額定直流母線電壓；A Ir max為目標(biāo)電站變流器電流的特征擾動(dòng)量，Ir l為詳細(xì)仿真模塊中目標(biāo)電站的變流器電流仿真數(shù)據(jù)，Ir_2為去相互作用仿真模塊中目標(biāo)電站的變流器電流仿真數(shù)據(jù)，1^為實(shí)際目標(biāo)電站的額定變流器電流。[0〇15] 更進(jìn)一步地，在步驟S5中，所述相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)A C = pi A Vpcc_max+P2 A pmax+p3 AQmax+P4 A V[)C_max+P5 A Ir_max，其中權(quán)重系數(shù)倆足P1+P2+P3+P4+P5 —1 〇[0〇16] 更進(jìn)一步地，在步驟S5中，所述預(yù)設(shè)的特征權(quán)重為P1 = P2 = P3 = P4 = P5 = 0.2。
[0017]更進(jìn)一步地，在步驟S6中，定性判定條件為:若A c>0則判定相互影響為增強(qiáng)動(dòng)態(tài)性質(zhì)，若A C〈0則判定相互影響為減弱動(dòng)態(tài)性質(zhì);定量判定條件為:評(píng)價(jià)系數(shù)的絕對(duì)值| A C 表征相互影響的程度，I A C|越大則相互影響程度越顯著。
[0018]通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于僅依據(jù)兩組仿真模塊的仿真數(shù)據(jù)，能夠有效減少用于研究相互影響的數(shù)值仿真計(jì)算量及復(fù)雜數(shù)學(xué)推演，進(jìn)而能夠取得準(zhǔn)確有效地對(duì)新能源電站間故障穿越相互影響定性定量描述的有益效果?！靖綀D說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式與組成部分示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的實(shí)施流程步驟框圖；[〇〇21]圖3是實(shí)例特征擾動(dòng)量提取與評(píng)估計(jì)算示意圖；其中，圖3(a)是詳細(xì)仿真模塊與去相互影響仿真模塊獲得的直流母線電壓仿真數(shù)據(jù)；圖3(b)是詳細(xì)仿真模塊與去相互影響仿真模塊獲得的變流器電流仿真數(shù)據(jù)；圖3(c)是詳細(xì)仿真模塊與去相互影響仿真模塊獲得的瞬時(shí)有功功率仿真數(shù)據(jù)；圖3(d)是詳細(xì)仿真模塊與去相互影響仿真模塊獲得的瞬時(shí)無(wú)功仿真數(shù)據(jù);圖3(e)是詳細(xì)仿真模塊與去相互影響仿真模塊獲得的并網(wǎng)點(diǎn)電壓仿真數(shù)據(jù)。【具體實(shí)施方式】[〇〇22]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服故障穿越中新能源電站間動(dòng)態(tài)特征的復(fù)雜性， 滿足對(duì)新能源電站間相互影響研究的需求，通過(guò)設(shè)計(jì)去相互影響的仿真模塊，并將仿真數(shù)據(jù)與詳細(xì)仿真模塊通過(guò)對(duì)比、計(jì)算、評(píng)估，提供一種準(zhǔn)確有效的相互影響提取方法，能將因新能源電站間相互影響帶來(lái)的電站動(dòng)態(tài)擾動(dòng)通過(guò)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)系數(shù)進(jìn)行定量與定性描述，該方法可為新能源電站間相互影響規(guī)律與因素的研究提供基礎(chǔ)。
[0024]本方法基于對(duì)比故障穿越仿真模型結(jié)果，可以直觀的給出相互影響的大小與性質(zhì)，并可在多種仿真平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)；同時(shí)，本相互影響提取方法獲得的結(jié)論精度與所使用的目標(biāo)電站、鄰近電站、外部電網(wǎng)模型的準(zhǔn)確型密切相關(guān)，因此在使用時(shí)需要對(duì)以上模型進(jìn)行精度校驗(yàn)。
[0025]本發(fā)明提供了一種新能源電站間故障穿越相互影響的提取方法，該方法基于新能源電站間故障穿越相互影響的提取系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括:詳細(xì)仿真模塊(A)、去相互影響仿真模塊(B)和數(shù)據(jù)對(duì)比評(píng)價(jià)模塊(C);
[0026]詳細(xì)仿真模塊(A)包括目標(biāo)電站(A1)、鄰近電站(A2)、外部電網(wǎng)(A3)及故障配置等詳細(xì)信息的等值仿真模型。目標(biāo)電站與鄰近電站的容量分別為與SB2,分別通過(guò)阻抗為Zn與 Z12的送出線路與新能源場(chǎng)群匯集母線連接;外部電網(wǎng)模型由新能源場(chǎng)群變電站(A31)、外送傳輸網(wǎng)絡(luò)(A32)及高等級(jí)電網(wǎng)等值(A33)組成，即場(chǎng)群匯集母線經(jīng)場(chǎng)群變電站升壓與外送傳輸網(wǎng)絡(luò)與高等級(jí)電網(wǎng)相連;故障配置信息由故障位置、故障類型及電弧參數(shù)組成，其中故障位置由故障雙回線路在電網(wǎng)中的位置(由阻抗ZiZ5表征)及故障點(diǎn)在雙回線中的位置(由阻抗Z3Z4表征)描述，故障類型及電弧參數(shù)由故障點(diǎn)接地形式與電弧阻抗ZF描述。
[0027]去相互影響仿真模塊(B)包括目標(biāo)電站模型(B1)、設(shè)計(jì)構(gòu)建的等效外部電網(wǎng)模型(B2)組成，其組成與連接關(guān)系與詳細(xì)仿真模塊(A)中一致。其中目標(biāo)電站模型需與詳細(xì)仿真模塊(A)中一致，等效外部電網(wǎng)模型中的阻抗參數(shù)應(yīng)由詳細(xì)仿真模塊(A)參數(shù)計(jì)算而得。
[0028]數(shù)據(jù)對(duì)比評(píng)價(jià)模塊(C)包括故障穿越數(shù)據(jù)特征擾動(dòng)量選擇、提取、計(jì)算與比較的一系列評(píng)價(jià)算法。
[0029]首先從詳細(xì)仿真模塊(A)與去相互影響仿真模塊(B)的仿真結(jié)果中計(jì)算各特征擾動(dòng)量，其次依據(jù)權(quán)重系數(shù)計(jì)算相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)，最后依據(jù)相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)的符號(hào)與大小獲得故障穿越過(guò)程中鄰近電站對(duì)目標(biāo)電站相互影響的定性與定量評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0030]優(yōu)選的，除了上述組成部分外，本發(fā)明的詳細(xì)仿真模塊(A)和去相互影響仿真模塊 (B)還可以任選能夠反映詳細(xì)與去相互影響兩種運(yùn)行工況下新能源電站故障穿越特性的仿真模型或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對(duì)比評(píng)價(jià)模塊(C)還可以任選其他能夠量化、評(píng)估數(shù)據(jù)差異的數(shù)學(xué)算法。
[0031]優(yōu)選的，在本發(fā)明中，數(shù)據(jù)對(duì)比評(píng)價(jià)模塊(C)以電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓VPCC、瞬時(shí)有功功率 P、瞬時(shí)無(wú)功功率Q表征電站故障穿越外特征擾動(dòng)量，以直流母線電壓VDC、變流器電流Ir表征電站故障穿越內(nèi)特征擾動(dòng)量。該部分用以表征電站故障穿越特性的特征擾動(dòng)量還可以任選其他能夠反映或轉(zhuǎn)化以上狀態(tài)量的觀測(cè)信息，如新能源電站的并網(wǎng)電流等。
[0032]按照本發(fā)明的以上技術(shù)方案，可直觀的提取新能源電站間故障穿越相互影響，構(gòu)建的評(píng)價(jià)系數(shù)可直觀反映相互影響對(duì)電站故障穿越動(dòng)態(tài)的影響性質(zhì)與影響程度，相對(duì)于當(dāng)前基于大量仿真比較或大量理論推演的技術(shù)方案，能夠更為簡(jiǎn)潔直觀高效的提取量化出相互影響效果，為新能源電站間的相互影響研究構(gòu)建了統(tǒng)一的量化與評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。
[0033]為了使本發(fā)明方法的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清晰的闡述，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本方法，并不用于限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。[〇〇34]圖1顯示了按照本發(fā)明的新能源電站間故障穿越相互影響提取方法的實(shí)施方式與組成部分。如圖1所示，按照本發(fā)明實(shí)施方式的新能源電站間故障穿越相互影響提取系統(tǒng)由詳細(xì)仿真模塊(A)、去相互影響仿真模塊(B)及數(shù)據(jù)對(duì)比評(píng)價(jià)模塊(C)三部分組成，其中去相互影響仿真模塊(B)中的參數(shù)、初始狀態(tài)、故障配置信息是通過(guò)詳細(xì)仿真模塊(A)中信息通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)換(S1、S2)獲得，詳細(xì)仿真模塊(A)與去相互影響仿真模塊(B)為數(shù)據(jù)對(duì)比評(píng)價(jià)模塊(C)提供故障穿越數(shù)據(jù)(S3)。[〇〇35]圖2顯示了按照本發(fā)明的新能源電站間故障穿越相互影響提取方法的實(shí)施流程。 如圖2中所示，具體實(shí)施包括如下步驟:
[0036]S1:依據(jù)詳細(xì)仿真模塊(A)拓?fù)洹?shù)及初始狀態(tài)計(jì)算去相互影響仿真模塊(B)中的參數(shù)及初始狀態(tài):
[0037] 1' 1+z7 5= (Z1+Z5) (I+SB2/SB1)
[0038]2^ = 22(1+862/861)
[0039] Z7 3+Z7 4= (Z3+Z4) (I+SB2/SB1)
[0040]2^=21(1+862/861)
[0041] Z，ii = Zii[〇〇42]其中，Z1-ZsS詳細(xì)仿真模塊(A)中外部電網(wǎng)對(duì)應(yīng)拓?fù)涞牡刃ё杩箙?shù);Zn為詳細(xì)仿真模塊(A)中目標(biāo)電站至場(chǎng)群變電站匯集母線的饋線等效阻抗;Z12為詳細(xì)仿真模塊(A)中鄰近電站至場(chǎng)群變電站匯集母線的饋線等效阻抗;ZT為詳細(xì)仿真模塊(A)中場(chǎng)群變電站升壓變壓器等效阻抗;SBiS目標(biāo)電站與鄰近電站的發(fā)電容量;SB2為目標(biāo)電站與鄰近電站的發(fā)電容量;ZS-Z%為去相互影響仿真模塊(B)中等效外部電網(wǎng)對(duì)應(yīng)拓?fù)涞牡刃ё杩箙?shù)； f ^為去相互影響仿真模塊(B)中目標(biāo)電站至場(chǎng)群變電站匯集母線的饋線阻抗參數(shù)、為去相互影響仿真模塊(B)中場(chǎng)群變電站升壓變壓器等效阻抗參數(shù)。
[0043]去相互影響仿真模塊(B)中目標(biāo)電站的初始狀態(tài)等于詳細(xì)仿真模塊(A)中的初始狀態(tài);中的初始電流為Z^Zt的1+SB2/SB:倍;Z、沖的初始電流等于Zn中的初始電流；
[0044]S2:依據(jù)詳細(xì)仿真模塊(A)設(shè)置的故障類型、位置及電弧參數(shù)計(jì)算并配置去相互影響仿真模塊(B)中的故障類型、位置及電弧參數(shù):
[0045] UT^ = TaI1a
[0046] 1' ^/2^ = 2^/2^
[0047] Z/f = Zf(1+SB2/SBi)[〇〇48]S3:執(zhí)行詳細(xì)仿真模塊(A)與去相互影響仿真模塊(B)，分別獲取對(duì)應(yīng)故障穿越的詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)與去相互影響仿真數(shù)據(jù)。
[0049]S4:分別從故障穿越詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)與去相互影響仿真數(shù)據(jù)中提取計(jì)算各特征擾動(dòng)量。如圖3所示，特征擾動(dòng)量為仿真故障發(fā)生后響應(yīng)特征電氣量差值的最大值與正常值的比例，即
[0050]A Vpcc_max — IIIEIX ( Vpcc—l_Vpcc—2 )/Vpcc—n
[0051]A Pmax=max(Pi_P2)/Pn
[0052]A Qmax=max(Q1-Q2)/Qn
[0053]A VDC—max=max(VDC—i_Vdc—2)/Vdc—n
[0054]A Ir inax — ITlclX ( Ir_l—Ir_2 ) /Ir n
[0055]其中，電氣量下標(biāo)1和2分別代表詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)與去相互影響仿真數(shù)據(jù);VPCC代表新能源電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓;P與Q分別代表新能源電站送出的瞬時(shí)有功功率與瞬時(shí)無(wú)功功率;VDC 與Ir分別代表仿真模型中設(shè)備的直流母線電壓與變流器電流;max〇代表求取最大值運(yùn)算。
[0056]S5:依據(jù)特征擾動(dòng)量選擇提取模塊中得到的特征擾動(dòng)量，及預(yù)設(shè)的特征權(quán)重計(jì)算相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)A C，其中權(quán)重系數(shù)P1?P5滿足Pl+P2+P3+P4+P5= 1
[0057]AC — pi A Vpcc—max+P2 A Pmax+P3 A Qmax+P4 A VdC—max+P5 A Ir—max
[0058]S6依據(jù)評(píng)價(jià)系數(shù)判定相互影響定性、定量結(jié)果；[〇〇59]定性判定條件為:若A C>0則判定相互影響為增強(qiáng)動(dòng)態(tài)性質(zhì)，若A C〈0則判定相互影響為減弱動(dòng)態(tài)性質(zhì)
[0060]定量判定條件為:評(píng)價(jià)系數(shù)的絕對(duì)值| AC|表征相互影響的程度，I ACI越大則相互影響程度越顯著
[0061]結(jié)合圖3所示的具體實(shí)例，可直觀得體現(xiàn)出本申請(qǐng)方法的功能與特點(diǎn)。圖3中黑色數(shù)據(jù)即為詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)，紅色數(shù)據(jù)即為去相互影響仿真數(shù)據(jù)，可見(jiàn)兩數(shù)據(jù)特征電氣量之差的最大值出現(xiàn)在各圖標(biāo)注處，可見(jiàn)該處均有詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)大于去相互影響仿真數(shù)據(jù)，即各特征擾動(dòng)量均為正值，因此計(jì)算得到的相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)亦為正值，大小為0.12,代表該實(shí)例中鄰近電站對(duì)目標(biāo)電站的相互影響將增大目標(biāo)電站故障穿越過(guò)程中的動(dòng)態(tài)擾動(dòng)。因此，本申請(qǐng)所提出的新能源電站間故障穿越相互影響的提取方法對(duì)特定的情景與實(shí)例，具有簡(jiǎn)潔的執(zhí)行步驟，且能夠通過(guò)相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)對(duì)相互影響的效果進(jìn)行準(zhǔn)確有效的定性與定量評(píng)價(jià)。
[0062]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新能源電站間故障穿越相互影響的提取方法，基于新能源電站間故障穿越相互 影響的提取系統(tǒng)，所述提取系統(tǒng)包括詳細(xì)仿真模塊(A)、去相互影響仿真模塊(B)和數(shù)據(jù)對(duì) 比評(píng)價(jià)模塊(C)，其特征在于，包括下述步驟:S1:根據(jù)詳細(xì)仿真模塊(A)的拓?fù)洹?shù)及初始狀態(tài)計(jì)算去相互影響仿真模塊(B)中的 參數(shù)及初始狀態(tài)；S2:根據(jù)詳細(xì)仿真模塊(A)設(shè)置的故障類型、位置及電弧參數(shù)計(jì)算并配置去相互影響仿 真模塊(B)中的故障類型、位置及電弧參數(shù)；S3:通過(guò)執(zhí)行詳細(xì)仿真模塊(A)和去相互影響仿真模塊(B)，分別獲取對(duì)應(yīng)故障穿越的 詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)與去相互影響仿真數(shù)據(jù)；S4:分別從故障穿越詳細(xì)仿真數(shù)據(jù)與去相互影響仿真數(shù)據(jù)中提取計(jì)算各特征擾動(dòng)量；S5:根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)比評(píng)價(jià)模塊(C)中的特征擾動(dòng)量選擇提取模塊得到的特征擾動(dòng)量和預(yù) 設(shè)的特征權(quán)重計(jì)算相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)A C;S6根據(jù)所述相互影響評(píng)價(jià)系數(shù)A C判定相互影響定性或定量的結(jié)果。2.如權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于，在步驟S1中，根據(jù)下述公式計(jì)算去相互 影響仿真模塊(B)中的參數(shù)及初始狀態(tài)；1' i+Z7 5 = (Zi+Z5) (I+SB2/SB1) ； Z7 2 = Z2(I+SB2/SB1) ； 1' 3+Z7 4= (Z3+Z4) (I+SB2/SB1) ； Z7 t = 21(1+862/861)^7 n = Zii；其中，詳細(xì)仿真模塊(A)中的Zi為由故障所在雙回線路向外部電網(wǎng)方向的系統(tǒng)等值阻 抗，Z2為故障所在雙回線路中健全回線的阻抗，Z3為故障所在雙回線路中故障回線內(nèi)由故障 點(diǎn)向外部電網(wǎng)方向的線路阻抗，Z4為故障所在雙回線路中故障回線內(nèi)由故障點(diǎn)向新能源電 站群方向的線路阻抗，Z5為新能源電站場(chǎng)群變電站高壓側(cè)至故障雙回線的阻抗;Zn為詳細(xì) 仿真模塊(A)中目標(biāo)電站至場(chǎng)群變電站匯集母線的饋線等效阻抗;Z12為詳細(xì)仿真模塊(A)中 鄰近電站至場(chǎng)群變電站匯集母線的饋線等效阻抗;ZT為詳細(xì)仿真模塊(A)中場(chǎng)群變電站升 壓變壓器等效阻抗;SBiS目標(biāo)電站與鄰近電站的發(fā)電容量;SB2為目標(biāo)電站與鄰近電站的發(fā) 電容量;去相互影響仿真模塊(B)中的Z、為由故障所在雙回線路向外部電網(wǎng)方向的系統(tǒng)阻 抗，ZS為故障所在雙回線路中健全回線的阻抗，f 3為故障所在雙回線路中故障回線內(nèi)由故 障點(diǎn)向外部電網(wǎng)方向的線路阻抗，Z'4為故障所在雙回線路中故障回線內(nèi)由故障點(diǎn)向新能 源電站群方向的線路阻抗，Z%為新能源電站場(chǎng)群變電站高壓側(cè)至故障雙回線的阻抗;Z'n 為去相互影響仿真模塊(B)中目標(biāo)電站至場(chǎng)群變電站匯集母線的饋線阻抗參數(shù)、為去相互 影響仿真模塊(B)中場(chǎng)群變電站升壓變壓器等效阻抗參數(shù);所述去相互影響仿真模塊(B)中 目標(biāo)電站的初始狀態(tài)等于詳細(xì)仿真模塊(A)中的初始狀態(tài);Z'1-Z'T中的初始電流為Z:\Zt 的1+SB2/SB:倍;Z' n中的初始電流等于Zn中的初始電流。3.如權(quán)利要求1或2所述的提取方法，其特征在于，在步驟S2中，根據(jù)如下公式計(jì)算并配 置去相互影響仿真模塊(B)中的故障類型、位置及電弧參數(shù);ZS/Z^iZi/Z^ZS/Z^iZs/ 24;2、= 2「(1+382/381)。4.如權(quán)利要求1或2或3所述的提取方法，其特征在于，在步驟S4中，特征擾動(dòng)量為仿真 故障發(fā)生后響應(yīng)特征電氣量差值的最大值與正常值的比例，AVpc^aximaxapc^-Vp。。^)/Vpcc—n; APmax — max(P1-P2)/Pn； A Qmax—rn￡ix(Qi_Q2)/Qn; A Vdc—max — iii￡ix(Vdc—i_Vdc—2)/Vdc—n; AIr—max — H1EIX ( Ir—l_Ir—2 ) / Ir—n ;其中，max()表示求取最大值運(yùn)算；A Vpc；c^ax為目標(biāo)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓的特征擾動(dòng)量， VP。?！篂樵敿?xì)仿真模塊中目標(biāo)電站(A1)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓仿真數(shù)據(jù)，VPcx_2為去相互作用仿真模 塊中目標(biāo)電站(B1)的并網(wǎng)點(diǎn)電壓仿真數(shù)據(jù)，％。。_?為實(shí)際目標(biāo)電站的額定并網(wǎng)點(diǎn)電壓；APmax 為目標(biāo)電站有功功率的特征擾動(dòng)量，Pi為詳細(xì)仿真模塊中目標(biāo)電站(A1)的有功功率仿真數(shù) 據(jù)，P2為去相互作用仿真模塊中目標(biāo)電站(B1)的有功功率仿真數(shù)據(jù)，Pn為實(shí)際目標(biāo)電站的額 定有功功率；AQmax為目標(biāo)電站無(wú)功功率的特征擾動(dòng)量為詳細(xì)仿真模塊中目標(biāo)電站(A1) 的無(wú)功功率仿真數(shù)據(jù)，Q2為去相互作用仿真模塊中目標(biāo)電站(B1)的無(wú)功功率仿真數(shù)據(jù)，(^為 實(shí)際目標(biāo)電站的額定無(wú)功功率；A VDC_max為目標(biāo)電站直流母線電壓的特征擾動(dòng)量，VDC」為詳 細(xì)仿真模塊中目標(biāo)電站(A1)的直流母線電壓仿真數(shù)據(jù)，VDC_2*去相互作用仿真模塊中目標(biāo) 電站(B1)的直流母線電壓仿真數(shù)據(jù)，VDC_n為實(shí)際目標(biāo)電站的額定直流母線電壓；AIr maA 目標(biāo)電站變流器電流的特征擾動(dòng)量，Ir_i為詳細(xì)仿真模塊中目標(biāo)電站(A1)的變流器電流仿 真數(shù)據(jù)，Ir_2為去相互作用仿真模塊中目標(biāo)電站(B1)的變流器電流仿真數(shù)據(jù)，Ir_n為實(shí)際目 標(biāo)電站的額定變流器電流。5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的提取方法，其特征在于，在步驟S5中，所述相互影響評(píng) 價(jià)系數(shù) A C — pi A Vpcc_max+p2 A Pmax+p3 A Qmax+p4 A V[)c_max+P5 A Ir_max，其中權(quán)重系數(shù)倆足Pl+P2+P3+P4+P5= 1 〇6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的提取方法，其特征在于，在步驟S5中，所述預(yù)設(shè)的特征權(quán)重為 Pl = P2 = P3 = P4 = P5 = 0.2。7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的提取方法，其特征在于，在步驟S6中，定性判定條件為: 若A C>0則判定相互影響為增強(qiáng)動(dòng)態(tài)性質(zhì)，若A C〈0則判定相互影響為減弱動(dòng)態(tài)性質(zhì)；定量判定條件為:評(píng)價(jià)系數(shù)的絕對(duì)值I AC|表征相互影響的程度，| AC|越大則相互影 響程度越顯著。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK106021785SQ201610377589
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】胡家兵, 常遠(yuǎn)矚, 李慶, 賀敬
【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué), 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司