[发明专利]一种提升含新能源电力系统电压稳定裕度的方法及系统

说明书

本发明公开了一种提升含新能源电力系统电压稳定裕度的方法及系统，本发明通过电网负荷节点电压的表达式，获取影响电压稳定裕度的关键因素，构建电网负荷节点的电压稳定裕度指标，获得提升电压稳定裕度的策略，结合电网实时运行工况提升含新能源电力系统电压稳定裕度，从而进一步提升系统电压安全与稳定水平，保证系统的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种提升含新能源电力系统电压稳定裕度的方法及系统，属于电力系统及其自动化技术领域。

背景技术

随着新能源机组大规模替代常规电源接入电网，系统短路容量大幅降低，动态无功支撑能力下降，电压崩溃风险加大，导致系统抗无功冲击能力减弱。新能源长线路集中并入低电压电网，机组与主网电气距离拉长，网架结构疏散，电网的无功电压支撑能力差，影响电网各节点的电压分布，电压稳定裕度降低。如果大量新能源集中一处接入时，其在相对较小的出力占比时，有可能先出现电压稳定问题，而分散接入系统中时，当其出力占比高于50％后，系统也可能先出现电压稳定问题，因此，在高比例新能源系统中，应该更加关注电压稳定而不是功角稳定。高比例新能源电网的电压稳定已成为当前电网运行关注焦点，电压稳定裕度直接反映了系统承受负荷、维持电压稳定的能力。因此现在急需一种提升含新能源电力系统电压稳定裕度的方法。

发明内容

本发明提供了一种提升含新能源电力系统电压稳定裕度的方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种提升含新能源电力系统电压稳定裕度的方法，包括，

根据电网负荷节点电压的表达式，获取影响电压稳定裕度的关键因素；

根据影响电压稳定裕度的关键因素，构建电网负荷节点的电压稳定裕度指标；

根据电网负荷节点的电压稳定裕度指标，获取提升电压稳定裕度的策略；

根据电网实时运行工况和提升电压稳定裕度的策略，提升含新能源电力系统电压稳定裕度。

电网负荷节点电压的表达式为，

其中，U_L为电网负荷节点电压，E为电网负荷节点的等值电势，P_L、Q_L分别为电网负荷节点的有功功率和无功功率，R_eq、X_eq为电网负荷节点的等值电阻和电抗。

影响电压稳定裕度的关键因素包括电网负荷节点的等值电势、有功功率、无功功率、等值电阻和电抗。

电网负荷节点的电压稳定裕度指标为，

其中，ELSI_DG为电网负荷节点的电压稳定裕度指标，E为电网负荷节点的等值电势，P_L、Q_L分别为电网负荷节点的有功功率和无功功率，R_eq、X_eq为电网负荷节点的等值电阻和电抗，P_DG、Q_DG为接入电网的新能源有功功率和无功功率。

提升电压稳定裕度的策略为，从新能源无功控制角度提升电压稳定裕度。

根据电网实时运行工况和提升电压稳定裕度的策略，提升含新能源电力系统电压稳定裕度，具体过程为，

若电网负荷节点有足够无功储备，计算负荷裕度低于阈值A的节点的无功补偿量，根据无功补偿量调配电网负荷节点的无功储备并入电网，提升电压稳定裕度；

若电网负荷节点无功储备不足、且与发电机节点的距离小于阈值B，计算发电机机端电压改变量，根据发电机机端电压改变量，提高发电机机端电压，提升含新能源电力系统电压稳定裕度；