[发明专利]一种抑制新能源暂态过电压的调相机优化配置方法及系统

说明书

本发明公开了一种抑制新能源暂态过电压的调相机优化配置方法及系统，包括：计算接入目标交直流混联电网的每个新能源的新能源多场站短路比和所述目标交直流混联电网故障时每个新能源的暂态过电压；当存在新能源的暂态过电压大于暂态过电压阈值时，根据每个新能源的多场站短路比和暂态过电压确定新能源多场站短路比阈值；在新能源多场站短路比最小的新能源的并网点低压侧配置调相机，重新计算每个新能源的新能源多场站短路比；当每个新能源的新能源多场站短路比均大于等于新能源多场站短路比阈值时，重新计算每个新能源的暂态过电压；当每个新能源的暂态过电压均小于等于暂态过电压阈值时，确定当前的调相机配置方案为调相机配置最优方案。

技术领域

本发明涉及多新能源场站接入交直流混联电网规划及运行控制技术领域，并且更具体地，涉及一种抑制新能源暂态过电压的调相机优化配置方法及系统。

背景技术

大容量特高压交直流远距离输电是解决大型新能源基地外送和防治大气污染的重要举措，但是新能源发电设备自身的脆弱性和弱支撑性特性也给电网的安全稳定运行带来了一系列的挑战，如新能源发电机组大规模接入弱电网引发的机组自身振荡及过电压问题，严重制约了电网的安全以及新能源的送出。直流系统发生换相失败和直流闭锁故障时，送端换流站会出现无功过剩阶段，导致送端交流母线电压升高，出现过电压。在我国西北地区，大量风电汇集在直流送端，送端的暂态压升可能会传递到近区风电场，引发风机高压脱网，这些都会对电网安全稳定运行造成极大挑战。

调相机作为同步电机的一种，可以有效提升系统短路容量，增强电网电压强度，提高电网发生故障扰动后的电压支撑能力，进而降低故障期间的电压波动，抑制过电压。由于调相机是旋转元件，受限于一次投资，维护成本，场地选取等因素，在规划阶段需要考虑详细的调相机的配置方案；在运行阶段，为抑制新能源过电压，防止新能源因过电压大面积脱网，也需要考虑加装调相机作为提升系统强度的有效措施。

在交直流混联电网中，调相机一般采用集中接入直流换流母线的配置方式，为电网故障扰动后的安全稳定运行提供必要的无功电压支撑。随着交直流混联电网中多新能源场站接入，为增强多新能源场站接入系统强度，除了在换流站配置集中式调相机之外，在新能源场站不同电压等级并网点或汇集站母线也需要相应的配置分布式调相机。然而现阶段尚无工程实用的调相机配置流程，急需开展新能源场站的调相机优化配置研究。

发明内容

本发明提出一种抑制新能源暂态过电压的调相机优化配置方法及系统，以解决如何对新能源场站的调相机进行优化配置的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种抑制新能源暂态过电压的调相机优化配置方法，所述方法包括：

步骤1，计算接入目标交直流混联电网的每个新能源的新能源多场站短路比和所述目标交直流混联电网故障时每个新能源的暂态过电压；

步骤2，当存在新能源的暂态过电压大于预设的暂态过电压阈值时，根据每个新能源的多场站短路比和暂态过电压确定新能源多场站短路比阈值；

步骤3，在新能源多场站短路比最小的新能源的并网点低压侧配置预设数量的调相机，并重新计算每个新能源的新能源多场站短路比；

步骤4，当每个新能源的新能源多场站短路比均大于等于所述新能源多场站短路比阈值时，重新计算每个新能源的暂态过电压；

步骤5，当每个新能源的暂态过电压均小于等于预设的暂态过电压阈值时，确定当前的调相机配置方案为调相机配置最优方案。

优选地，其中所述根据每个新能源的多场站短路比和暂态过电压确定新能源多场站短路比阈值，包括：

选取暂态过电压小于预设的暂态过电压阈值的新能源中暂态过电压与预设暂态过电压阈值的差值的绝对值最小的新能源对应的多场站短路比为新能源多场站短路比阈值。

优选地，其中所述方法还包括：