[发明专利]一种接入多光伏电站的大规模柔性负荷接入点选取方法

说明书

本发明公开了一种接入多光伏电站的大规模柔性负荷接入点选取方法，首先建立得到光伏电站和柔性负荷的传递函数，建立多维闭环反馈系统；再对非有功环节外的其余节点进行消元，构建以单台光伏电站为前馈环节，剩余系统为反馈环节的单维闭环反馈系统；并根据单维闭环反馈系统确定大规模柔性负荷对单台光伏电站的稳定性影响指标；根据单台稳定性影响指标，得到大规模柔性负荷在不同接入节点下对多光伏电站系统的稳定性影响指标；最后考虑大规模柔性负荷功率双向性对稳定性影响指标的影响，确定大规模柔性负荷的接入位置。本发明考虑了大规模柔性负荷对多光伏电站系统稳定性的影响，为大规模柔性负荷的规划以及系统稳定运行提供了参考。

技术领域

本发明涉及新能源并网技术领域，具体为一种接入多光伏电站的大规模柔性负荷接入点选取方法。

背景技术

在系统中，光伏电站具有损耗低、污染少的优点，然而光伏具有随机性和间歇性，这使得发电系统的输出波动较大。目前主要利用具备双向调节能力的柔性负荷技术抑制光伏的波动以适应光伏电站的快速发展，柔性负荷是指可通过主动参与电网运行控制，能够与电网进行能量互动，具有柔性特征的负荷，柔性负荷的调度和调节是缓解供需侧矛盾的重要手段之一，随着储能、电动汽车这些柔性负荷的大规模接入，其对系统稳定性的影响有待进一步探究。

在柔性负荷规划方面，目前已经发现柔性负荷的接入位置的不同对系统的影响有差异性，从而更多的是关注柔性负荷稳态特性，基于单目标优化或多目标优化通过对接入位置的选取以达到整个系统经济性、环保性、可靠性等目标，但由于柔性负荷也是通过电力电子设备连接并网，其自身动态特性会对系统的稳定性造成影响。因此，以柔性负荷的控制结构为切入点研究其规划方法对系统稳定性的改善十分重要。

由于系统中大量光伏的接入，往往需要大量储能等柔性负荷的接入用以平抑波动，柔性负荷日益普及，用以促进光伏的消纳。现有对柔性负荷接入点的规划主要是基于柔性负荷的稳态特性，通过对接入点的选取以达到经济性、环保性、可靠性等最优，但随着柔性负荷的大规模接入，其电力电子特性所带来的阻尼效应以及功率双向性对光伏电站系统稳定性的影响逐渐凸显，这对大规模柔性负荷的规划提出了新要求，目前对考虑大规模柔性负荷动态特性下的接入点选取上还存在尚未解决的问题：1)以时域仿真法和模式分析法为代表的传统稳定性分析方法难以定量表达大规模柔性负荷的影响，缺少相应的稳定性评价指标；2)相比于传统电力电子设备，柔性负荷功率双向性，在不同的功率方向下大规模柔性负荷的接入位置的差异对系统稳定性的差异化影响尚不明确。

在稳定性分析方法方面，时域分析法、模式分析法以及频域分析法仍然具有普适性，但时域仿真法难以提供量化分析结果，模式分析法在面临高阶系统时存在计算量大甚至维数灾问题，无法准确揭示大规模柔性负荷对直流系统稳定性的影响机理，频域分析法中的阻抗法只适用于单维系统，对多维系统难以适用，这三种传统方法都难以具体量化大规模柔性负荷不同接入位置对光伏电站稳定性的影响，因此需要提出一种能具体量化大规模柔性负荷对多光伏电站系统稳定性影响的稳定性分析方法。

在柔性负荷建模方面，目前柔性负荷的建模方法可以归纳为简化模型和考虑控制结构这两类，简化模型是把柔性负荷建模为恒功率源，恒压源等进行稳定性分析，此类方法简化了柔性负荷的控制，使得分析计算较为简单，但交互过程难以分析，其参数的变化以及控制的变化对系统稳定性的影响不能被准确分析。考虑控制是将柔性负荷的控制结构考虑在系统的稳定性分析中，此类方法分析过程较为复杂，但有利于机理分析，得到最真实的稳定性情况，大规模柔性负荷的线性化模型需考虑所有柔性负荷的动态特性，建模方法有待明确，且在以往的研究中，对柔性负荷的功率双向性对系统稳定性的影响研究不够充分，不同功率流向下大规模柔性负荷对系统稳定性影响的差异性从而进一步对接入点的影响有待论证。

现有技术存在的缺点可归纳为以下几点：