[发明专利]一种新能源并网控制系统建模的标幺值转换方法和装置

说明书

本发明公开了一种新能源并网控制系统建模的标幺值转换方法和装置。其中，新能源并网控制系统建模的标幺值转换方法，包括：选取新能源并网发电系统的基值，其中所述基值包括光伏发电系统的多项基准值、直驱风机的多项基准值和双馈风机的多项基准值；以及基于所选取的基值，对新能源发电系统控制环节中涉及的控制参数进行标幺化处理。从而，本发明通过合理选取光伏与风力发电系统的基值，推导出标幺值模型下的控制参数，通过该转换方法可以将不同控制系统中的控制参数统一处理，对于建设新能源机组控制系统的一体化白盒模型具有重要参考价值。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，并且更具体地，涉及一种新能源并网控制系统建模的标幺值转换方法和装置、以及存储介质和电子设备。

背景技术

为构建以新能源为主体的新型电力系统，风力发电和光伏发电作为目前最成熟和最具发展前景的新能源发电技术，近年来保持着强劲的发展势头。截至2020年底，我国风电装机达28153 万千瓦，光伏发电装机达25343万千瓦，新能源发电装机占比达28.8％，电量占比14.1％，西北电网新能源最大出力占总发电出力比例达44.38％。预计到2030年，新能源装机占比将超过31％-41％，成为装机主体；到2060 年，新能源电量占比接近60％，成为电量主体。以新能源为主体是未来新型电力系统的显著特征。

在大规模新能源接入电力系统的情况下，新能源发电系统的准确建模将保证电力系统仿真计算的可靠性。在物理系统确定的情况下，系统的变化趋势或者稳定性主要是由控制系统的控制参数来决定，例如系统的调节时间、超调量、稳定裕度和截止频率等关键性能指标，因此新能源发电系统控制参数的确定方法尤为重要。目前，关于新能源并网系统的控制模型层出不穷，但是控制环节均基于电压电流的实际值。有名值控制模型中的物理量往往具有明显的个性特征，不易于普适性地比较系统中控制环节的特性及参数。而标幺值是电气相对值，利于简化计算过程、直观迅速地判断系统元件特性及状态变量的正确性，目前广泛应用于潮流计算、短路分析及继保整定等。因此，如何在新能源广泛接入带来的大量电力电子控制系统中采用标幺化控制，以此统一衡量各控制系统的特性与参数，建设新能源机组控制系统的一体化白盒模型是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源并网控制系统建模的标幺值转换方法和装置，用以至少解决现有技术中存在的缺少一种用来统一处理不同控制系统中的控制参数的标幺值转换方法，从而影响新能源并网控制系统的一体化建设的技术问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种新能源并网控制系统建模的标幺值转换方法，包括：选取新能源并网发电系统的基值，其中所述基值包括光伏发电系统的多项基准值、直驱风机的多项基准值和双馈风机的多项基准值；以及

基于所选取的基值，对新能源发电系统控制环节中涉及的控制参数进行标幺化处理。

可选地，选取光伏发电系统的多项基准值，包括：

光伏发电系统的交流电压的基准值U_bpv选取为逆变器所连接的箱变的低压侧的额定线电压，并且逆变器功率的基准值S_bpv选取为逆变器额定容量；光伏逆变器的直流电压的基准值U_dcbpv选取为标准光照和温度时、最大功率控制状态下的直流母线电压；

基于U_bpv和S_bpv，确定光伏发电系统电网侧的交流电流基值I_bpv和阻抗基值Z_bpv；以及

基于U_dcbpv和S_bpv，确定光伏逆变器直流侧的直流电流基值I_dcbpv和阻抗基值 Z_dcbpv。

可选地，选取直驱风机的多项基准值，包括：

直驱风机的交流电压的基准值U_bDWTGg选取为逆变器所连接的箱变的低压侧的额定线电压；