本發(fā)明涉及一種對風(fēng)電場并網(wǎng)點進(jìn)行合理選址的分析方法，屬新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在風(fēng)電發(fā)展中有許多技術(shù)性的問題需要解決，其中不容忽視的就是電網(wǎng)對風(fēng)電接納能力的研究。風(fēng)電接納能力的研究主要從風(fēng)電場并網(wǎng)位置的選擇和最大注入功率計算兩方面進(jìn)行，針對風(fēng)電接入電網(wǎng)的穩(wěn)定特性進(jìn)行全面的分析,得到量化結(jié)果。關(guān)于風(fēng)電場接入位置的選擇，至今沒有一個統(tǒng)一確定的方法，已有的靈敏度分析法和連續(xù)潮流法都是找出電網(wǎng)電壓的薄弱點，進(jìn)而得到風(fēng)電場的最佳接入位置?？紤]到風(fēng)電場并網(wǎng)會改變區(qū)域電網(wǎng)的潮流分布，進(jìn)而改變系統(tǒng)的網(wǎng)損，影響系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。因此，綜合分析和量化電網(wǎng)電壓穩(wěn)定水平和網(wǎng)損對風(fēng)電場進(jìn)行合理選址是十分重要的。

關(guān)于衡量電壓穩(wěn)定性的指標(biāo)的選取，考慮到風(fēng)功率注入改變了系統(tǒng)的潮流分布，對系統(tǒng)的節(jié)點電壓產(chǎn)生較大的影響，局部節(jié)點的電壓非常接近其合格范圍的上下限，使電壓合格率下降，成為系統(tǒng)安全運行的隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，為了準(zhǔn)確地量化電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性水平，本發(fā)明提出一種對風(fēng)電場并網(wǎng)點進(jìn)行合理選址的分析方法。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種對風(fēng)電場并網(wǎng)點進(jìn)行合理選址的分析方法，通過對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定水平和網(wǎng)損兩項指標(biāo)的綜合分析計算，針對結(jié)果的變化趨勢，對各并網(wǎng)點進(jìn)行優(yōu)先級排序，最后得到風(fēng)電場不同并網(wǎng)位置的優(yōu)先級排序，排序第一的并網(wǎng)點即為最佳選址位置。

所述電網(wǎng)電壓越限距離D用下式表示：

$D=\frac{{\mathrm{\Σ}}_i^N\frac{\left|U_{opt}-U_i\right|}{U_{opt}}}{N}---\left(1\right)$

其中，U_opt為正常運行時電網(wǎng)電壓目標(biāo)值；U_i為實際運行時節(jié)點i的電壓值；N為電網(wǎng)評估點數(shù)量。

所述電網(wǎng)電壓越限距離，對于大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)，是風(fēng)電場并網(wǎng)后整體電壓水平與正常運行電壓的目標(biāo)水平之間的關(guān)鍵參數(shù)值之差，值越小越好。

所述電網(wǎng)電壓越限距離具體量化電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性，可作為估計當(dāng)前運行點電壓穩(wěn)定裕度程度的一種量化方法。

本發(fā)明在PSASP仿真平臺上搭建雙饋風(fēng)力發(fā)電機組模型，并視為PQ節(jié)點，其中Q＝0，cosΦ＝1，只考慮有功輸出，以8個220kV負(fù)荷母線節(jié)點作為風(fēng)電場并網(wǎng)點，在滿足電網(wǎng)靜態(tài)約束的條件下各并網(wǎng)點依次注入風(fēng)功率為110MW、120MW、130MW、140MW和150MW。潮流計算得到評估節(jié)點電壓幅值，由公式(1)計算得到電網(wǎng)電壓越限距離。

所述優(yōu)先級的確定方法采用計數(shù)法，數(shù)值大小代表該指標(biāo)的得分情況，得分越高，優(yōu)先級越高。各項指標(biāo)得分最高為8，最低為1。將上述計算結(jié)果分別進(jìn)行排序，然后疊加得到最終結(jié)果，如表1所示，即為風(fēng)電場不同并網(wǎng)位置的優(yōu)先級排序，排序第一的并網(wǎng)點即為最佳選址位置。表1為風(fēng)電場接入位置優(yōu)先級排序。

表1

本發(fā)明方法計算結(jié)果得出的結(jié)論可為風(fēng)電場合理選址提供合理的依據(jù)。第一，當(dāng)風(fēng)電場注入相同的功率時，各并網(wǎng)點的電網(wǎng)電壓越限距離D大小不同，表明風(fēng)電場并網(wǎng)位置不同，對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定水平影響不同，明顯看出，風(fēng)電場在節(jié)點29和節(jié)點16處并網(wǎng)后電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性高于在節(jié)點9和節(jié)點23并網(wǎng)。第二，隨著并網(wǎng)風(fēng)功率逐漸增大，各并網(wǎng)點的電網(wǎng)電壓越限距離D都有所上升，表明整體的電壓運行水平距離目標(biāo)電壓水平越來越遠(yuǎn)，電網(wǎng)電壓水平有所下降，電壓越限的可能性增大。第三，電網(wǎng)網(wǎng)損的變化也存在著相同的趨勢。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明通過對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定水平和網(wǎng)損兩項指標(biāo)的綜合分析計算，針對結(jié)果的變化趨勢，對各并網(wǎng)點進(jìn)行優(yōu)先級排序，最后得到風(fēng)電場不同并網(wǎng)位置的優(yōu)先級排序，排序第一的并網(wǎng)點即為最佳選址位置。本發(fā)明提出用電網(wǎng)電壓越限距離具體量化電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性；電網(wǎng)電壓越限距離，對于大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)，是風(fēng)電場并網(wǎng)后整體電壓水平與正常運行電壓的目標(biāo)水平之間的關(guān)鍵參數(shù)值之差，值越小越好。本發(fā)明方法簡單、實用。本發(fā)明方法適用于大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)點的合理選址。

附圖說明

圖1為本發(fā)明搭建的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為不同風(fēng)電功率下電網(wǎng)電壓越限距離；

圖3為不同風(fēng)功率下網(wǎng)絡(luò)損耗。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作更進(jìn)一步的說明。

本實施例在PSASP仿真平臺上搭建了36節(jié)點系統(tǒng)模型，如圖1所示，

220kV帶負(fù)荷樞紐變電站母線分別表示為節(jié)點9、節(jié)點16、節(jié)點18、節(jié)點19、節(jié)點20、節(jié)點21、節(jié)點23和節(jié)點29。

在PSASP仿真平臺上搭建雙饋風(fēng)力發(fā)電機組模型，并視為PQ節(jié)點，其中Q＝0，cosΦ＝1，只考慮有功輸出，以8個220kV負(fù)荷母線節(jié)點作為風(fēng)電場并網(wǎng)點，在滿足電網(wǎng)靜態(tài)約束的條件下各并網(wǎng)點依次注入風(fēng)功率為110MW、120MW、130MW、140MW和150MW。

潮流計算得到評估節(jié)點電壓幅值，由公式(1)計算得到電網(wǎng)電壓越限距離。電網(wǎng)電壓越限距離D和相應(yīng)的網(wǎng)損分別如圖2和圖3所示。