[发明专利]基于静态电压稳定性的区域电网风电布局分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统区域电网风电布局研究的方法，具体涉及一种基于静态电压稳定性的区域电网风电布局分析方法。

背景技术

近年来，风电产业发展迅猛。然而，风电脱网事故也频频发生，凸显了风电场并网标准缺失及技术滞后。

电网能够承受的风电装机容量与所在电网的系统规模、电源结构和分布、负荷特性等密切相关。风电大规模发展后，必然要参与系统电力平衡，当大规模风电同时率较高时，风电出力的变化将对电网造成很大冲击,系统需要留有足够的备用容量来平衡风电的波动，以确保电网的安全稳定运行。因此，对于网架结构、电源结构固定的区域电网，风电的接纳能力是有一定极限的，盲目接入风电是不科学的。

现有技术中，风电布局分析方法，除了考虑风资源和经济规划等各方面因素外，更多地考虑了风电接入对电网稳定极限的影响。

但网架本身的强弱也是决定风电并网后系统能否稳定运行的决定性条件，却未被考虑。如在风电布局规划中，更多地考虑网架本身的强弱特性，则能够更加有效地评估区域电网的风电接入对网架的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种基于静态电压稳定性的区域电网风电布局分析方法。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种基于静态电压稳定性的区域电网风电布局分析方法，其改进之处在于：所述方法包括以下步骤：

I、在区域电网的网络模型上搭建风电接入无功特性模型；

II、获取正常运行方式和N-1运行方式下风电接入变电站母线的PV曲线；

III、根据所述PV曲线获得风电接入变电站母线的临界电压；

IV、根据所述临界电压和系统的静态稳定储备系数，获得所述母线的正常电压；

V、分别获得正常运行方式和N-1运行方式下可接入的风电容量，获得变电站母线的理论接纳风电容量；

VI、获得区域电网内风电接纳能力比，通过所述接纳能力比和区域电网风电接入总量获得区域电网内各母线风电布局；

VII、分别对各母线接入计算所得风电后的稳定性进行校验。

进一步的，所述步骤I中，将风电基地的所有风电视为单机电源，风电出力经升压变电站升压后通过等值线路接入无穷大系统；

确定风电接入位置，在区域电网的网络模型上搭建风电接入无功特性模型。

进一步的，所述步骤III中，运用PV曲线静态电压稳定分析方法获得的PV曲线确定风电接入变电站母线的临界电压。

进一步的，所述步骤IV中，变电站母线上的风电出力增加，电压逐渐降低，根据所述变电站母线的临界点电压和静态稳定储备系数分别获得正常运行方式和N-1运行方式下运行点电压如下式(1)：

K_v＝(U_z-U_c)/U_z×100％(1)

其中，K_v为静态稳定储备系数，U_c为变电站母线的临界电压，U_z为变电站母线的运行点电压。

进一步的，所述步骤V中包括以下步骤：

S501、根据所述PV曲线确定正常电压的运行点对应的出力为变电站母线的理论接纳风电容量P_i；

S502、分别获得正常运行方式和N-1运行方式下单个变电站母线i的理论接纳风电容量P_i和P_i(N-1)；

S503、确定所述正常运行方式和N-1运行方式下单个变电站母线i的理论接纳风电容量如下式(2)：

P_ii＝min(P_i,P_i(N-1))(2)

式中，P_i为正常运行方式下单个变电站母线i的理论接纳风电容量，P_i(N-1)为N-1运行方式下单个变电站母线i的理论接纳风电容量。

进一步的，所述步骤VI包括以下步骤：

S601、确定变电站母线i在区域电网内风电接纳能力比如下式(3)：

式中，P_ii为正常运行方式和N-1运行方式下单个变电站母线i的理论接纳风电容量；

S602、确定区域电网内各母线风电布局如下式(4)：

P_iw＝K·P_w(4)