[发明专利]基于特高压交直流电网的新能源无功支撑分析方法

说明书

本发明所涉及的基于特高压交直流电网的新能源无功支撑分析方法，方案如下：获取特高压交直流电网的拓扑结构，并确定出拓扑结构中的功率节点；确定功率节点中的新能源类型，包括双馈风电机发电、直驱风电机发电以及光伏发电；计算各新能源的可调节无功功率的最大值和最小值，并根据潮流计算模型确定出新能源的可调节无功功率由最小值变化到最大值时功率节点母线的电压变化值ΔV；计算新能源的无功电压灵敏度δ；将所有功率节点的各新能源的无功电压灵敏度δ由大到小进行排序，并按照所确定的无功电压灵敏度δ排序序列对特高压交直流电网进行无功调节；能够满足整个特高压直流电网的无功需求，又能够确保整个电网的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种电力分析方法，尤其涉及一种基于特高压交直流电网的新能源无功支撑分析方法。

背景技术

随着新能源的快速发展，特高压受端地区往往接入了大量新能源，进一步降低了运行同步机和动态无功源的数量。一般新能源电站配置一定数量的动态无功补偿设备，以控制并网点电压或功率因数为目标^[3]，并不会向电网发送过多无功功率进行电压支撑，因为附图2所示：有功功率和无功功率的曲线，如果无功功率输出越多，那么有功功率输出就越少，从而对电力供应中的有功造成严重影响。

正如前述，在特高压交直流电网中需要无功功率对电网电压以及功率因素等进行支撑，但是，如果过多的功率节点都投入到无功功率调节，那么则会严重影响整个电网的功率输出，但是，如果无功功率调节不足以满足电网的需求，则将会导致整个电网的稳定性收到严重影响，因此，如何对特高压交直流电网的无功支撑进行调度调节成为了本领域中的一个技术难题。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明旨在于提出一种基于特高压交直流电网的新能源无功支撑分析方法以解决上述技术问题。

本发明提供的一种基于特高压交直流电网的新能源无功支撑分析方法，包括如下步骤：

S1.获取特高压交直流电网的拓扑结构，并确定出拓扑结构中的功率节点；

S2.确定功率节点中的新能源类型，包括双馈风电机发电、直驱风电机发电以及光伏发电；

S3.计算各新能源的可调节无功功率的最大值和最小值，并根据潮流计算模型确定出新能源的可调节无功功率由最小值变化到最大值时功率节点母线的电压变化值ΔV；

S4.计算新能源的无功电压灵敏度δ：

其中，Q_max为新能源的可调节无功功率的最大值，Q_min为新能源的可调节无功功率的最小值；

S5.将所有功率节点的各新能源的无功电压灵敏度δ由大到小进行排序，并按照所确定的无功电压灵敏度δ排序序列对特高压交直流电网进行无功调节。

优选地：步骤S3中，双馈风电机可调节无功功率的最大值和最小值通过如下方法计算：

其中，Q_{g_min}为双馈风电机可调节无功功率的最小值，Q_{g_max}为双馈风电机可调节无功功率的最大值，P_g为双馈风电机发出的有功功率，U_s为风机的机端电压，X_s为风机定子电抗值，s为双馈风电机的转差率，S_wmax为风机网侧变换器容量，X_m为风机励磁电抗值，I_rmax为风机转子最大电流。

优选地：步骤S3中，直驱风电机可调节无功功率的最大值和最小值通过如下方法计算：

如果风电场不考虑功率因数限制，直驱风电机可调节无功功率的最大值和最小值如下：