[发明专利]新能源低压无功电流系数优化方法、系统和存储介质

说明书

本发明公开了新能源低穿无功参数优化方法、系统和存储介质。方法包括计算各新能源场站在选定交直流故障下直流和特定交流断面的输电能力以及特定交流断面的最大载流能力；改变各新能源场站低穿无功电流系数，计算各新能源场站无功电流系数变化后的交直流总输电能力变化的灵敏度指标值并据此将各新能源场站分群；以最大化直流断面及特定交流断面的总输电能力为优化目标，根据分群结果对所有场站新能源无功电流系数优化调整。本发明实现了协调优化各场站新能源无功电流系数，提高电网交直流总输电能力，为电网的调度运行提供决策指导。

技术领域

本发明涉及新能源低压无功电流系数优化方法，属于电力系统运行控制技术领域。

背景技术

随着高占比新能源特高压直流外送模式的发展，特高压直流与新能源耦合关系愈加紧密，同时由于常规机组的占比降低，导致系统动态无功电压调节能力下降。因此同一区域电网由于直流的换相失败故障导致的新能源暂态过电压问题以及交流故障导致的低电压悬浮或电压崩溃的问题并存。多类型的交直流故障形式导致不同的暂态过电压或低电压稳定问题，使得电网对新能源低穿期间的无功功率控制提出更高的要求。

新能源机组的控制器中，无功电流系数可控制低穿期间新能源发出的无功电流大小，从而直接控制新能源机组暂态过程中发出的无功功率，通常同一区域电网的新能源无功电流系数均采用典型模型下的默认参数。但分析表明，不同位置新能源无功电流系数对于故障后新能源暂态电压升高及电网低电压问题有重要影响。主要技术特性表现在：直流换相失败过程中，送端系统电压呈现“先降低后升高”的特性。电压降低时，新能源机组在电网低电压状态下进入低穿状态，发出无功功率支撑电网电压；电压升高时，直流滤波器的过剩无功与新能源无功出力的叠加，将造成严重的新能源机组暂态过电压问题，约束直流输电能力。若减小无功电流系数，降低新能源暂态无功支撑量，对交流故障过程中系统低电压及电压崩溃问题带来不利影响，约束交流输电能力。基于上述特性，计及不同电压稳定问题约束的新能源无功电流系数优化成为越来越重要的关注点。

目前，有关新能源无功电流系数优化的研究还缺乏全面、深入及系统性的方法，大多电网仿真分析中不考虑新能源暂态无功支撑，少数仅考虑典型参数下的电网电压稳定特性，忽略了不同电压稳定问题的约束，无法实现电网交直流输电最大化。

发明内容

本发明的目的在于解决以上技术问题，即目前电网仿真分析中大多有关新能源无功电流系数优化的研究不考虑新能源暂态无功支撑，少数仅考虑典型参数下的电网电压稳定特性，忽略了不同电压稳定问题的约束，无法实现电网交直流输电最大化，提供新能源低压无功电流系数优化方法、系统和存储介质。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供新能源低穿无功参数优化方法，包括以下步骤：

根据预先建立的交直流预想故障集，通过时域仿真分析分别计算各新能源场站在选定交直流故障下直流和特定交流断面的输电能力并计算故障下特定交流断面的最大载流能力；

改变各新能源场站低穿无功电流系数，通过时域仿真分析分别重新确定各新能源场站在选定交直流故障下直流和特定交流断面的输电能力；

根据各新能源场站在选定故障下改变无功电流系数前后直流及特定交流断面的输电能力，结合特定交流断面最大载流能力及预先确定的直流额定功率，计算各新能源场站无功电流系数变化后的交直流总输电能力变化的灵敏度指标值；

根据获得的灵敏度指标值将各新能源场站分群；

以最大化直流断面及特定交流断面的总输电能力为优化目标，根据分群结果对所有场站新能源无功电流系数优化调整。

在本申请的第二方面，本发明提供了新能源低穿无功参数优化系统，其特征在于，包括：