[发明专利]满足宽频振荡稳定约束的构网机组接入容量优化方法

说明书

本申请涉及一种满足宽频振荡稳定约束的构网机组接入容量优化方法，其中，方法包括：确定构网机组的机组可行域；分析构网机组在所有可行工作点下的宽频振荡稳定性，并基于宽频振荡稳定性优化得到满足预设弱电网宽频振荡稳定约束的最小构网机组接入容量；根据预设强电网宽频振荡稳定约束优化得到最大构网机组接入容量，并基于最小构网机组接入容量、最大构网机组接入容量分析结果得到构网机组的最佳接入容量范围。由此，解决了相关技术中，跟网机组在弱电网中极易引发宽频振荡问题，构网机组存在功率耦合效应，无法保证新能源并网系统在所有可行工作点下同时具有良好的强、弱电网稳定性等问题。

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，特别涉及一种满足宽频振荡稳定约束的构网机组接入容量优化方法。

背景技术

近年来，我国已建设了多个大规模新能源发电基地，新能源成为我国的主力电源，并在部分地区形成了高比例新能源并网格局。

相关技术中，一般在新能源场站中应用以下方法：第一，新能源机组可以通过变流器进行并网，变流器大多采用跟网(grid-following,GFL)控制架构；第二，通过构网(grid-forming,GFM)控制策略自行建立电压和频率，对电网依赖较小，即使在短路比(shortcircuit ratio,SCR)接近1的极弱电网中，构网机组仍能够保持稳定运行。

然而，相关技术中，跟网机组在弱电网中极易引发宽频振荡问题，构网机组存在功率耦合效应，稳定裕度随着电网强度的增加而降低，恶化了强电网的稳定性，无法保证新能源并网系统在所有可行工作点下同时具有良好的强、弱电网稳定性，亟待解决。

发明内容

本申请提供一种满足宽频振荡稳定约束的构网机组接入容量优化方法，以解决相关技术中，跟网机组在弱电网中极易引发宽频振荡问题，构网机组存在功率耦合效应，其稳定裕度随着电网强度的增加而降低，恶化了强电网的稳定性，无法保证新能源并网系统在所有可行工作点下同时具有良好的强、弱电网稳定性等问题。

本申请第一方面实施例提供一种满足宽频振荡稳定约束的构网机组接入容量优化方法，包括以下步骤：确定构网机组的机组可行域；分析所述构网机组在所有可行工作点下的宽频振荡稳定性，并基于所述宽频振荡稳定性优化得到满足预设弱电网宽频振荡稳定约束的最小构网机组接入容量；以及根据预设强电网宽频振荡稳定约束优化得到最大构网机组接入容量，并基于所述最小构网机组接入容量、所述最大构网机组接入容量得到所述构网机组的最佳接入容量范围。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述确定构网机组的机组可行域，包括：根据容量约束和电压约束检测变流器的每个工作点是否满足预设正常运行条件；由所有满足所述容量约束和所述电压约束的工作点的集合得到所述机组可行域。

可选地，在本申请的一个实施例中，在确定所述构网机组的机组可行域之后，还包括：将所述机组可行域离散化，得到用于分析宽频振荡稳定性的离散化的机组可行域。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述基于所述宽频振荡稳定性优化得到满足预设弱电网宽频振荡稳定约束的最小构网机组接入容量，包括：设置所述构网机组的第一接入容量、第一系统短路比和第一机组工作点编号；获取跟网机组、所述构网机组、变压器、交流电网阻抗模型和系统聚合阻抗模型；求解所述系统聚合阻抗模型的零点，得到零点位置，并根据所述零点位置分析系统宽频振荡稳定性，以利用所述构网机组的第一接入容量、第一系统短路比和第一机组工作点编号和所述跟网机组、所述构网机组、所述变压器、所述交流电网阻抗模型优化容量，得到所述最小接入容量。