[发明专利]一种基于概率灵敏度指标的风电落点配置方法

说明书

本发明涉及一种基于概率灵敏度指标的风电落点配置方法，包括以下步骤：1)基于留数和灵敏度的关系，提出电力系统概率灵敏度指标；2)根据概率灵敏度指标，确定与系统机电模式强相关的发电机组，拟选配置落点方案；3)基于两质量模块轴系模型，构建双馈风电机组传动系统模型；4)采用特征根分析和动态时域仿真分析，对比分析风电两种配置方案：“增加”和“替换”对系统振荡特性的影响，并根据计算结果得出风电落点优化配置方案。本发明为大规模风电场落点规划以及分析风电入网后系统低频振荡特性提供参考。

技术领域

本发明属于新能源发电技术中的风电并网技术领域，具体涉及一种基于概率灵敏度指标的风电落点配置方法。

背景技术

风能以其所具有的缓解能源危机、保护环境、促进能源和环境可持续发展等方面的优势而受到世界各国的高度重视。大规模的风电入网与电力系统联网运行，对系统的稳定性存在积极和消极的影响，特别是小干扰稳定问题。研究表明，大容量风电机组并网点对电力系统的影响不容忽视，因此研究风电机组尤其是目前广泛应用的双馈风电机组落点配置方案是一个重要课题。由于风电机组的入网，系统会发生结构和潮流变化，对风电落点配置方案展开研究，不仅对解析风电并网后系统稳定运行特性具有重要意义，而且还可以为提高互联系统中新能源利用消纳能力提供新思路和新方法。

发明内容

本发明提供一种基于概率灵敏度指标的风电落点配置方法，用于解决现有缺少研究风电机组落点配置的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于概率灵敏度指标的风电落点配置方法，步骤如下：S1，根据电力系统状态矩阵留数和电力系统多运行方式，构造电力系统的概率灵敏度指标。

S1.1，根据电力系统的系统状态矩阵方程，计算电力系统的留数矩阵；

具体步骤为，S1.1.1，获取电力系统的状态矩阵：

其中，X为微分方程组中描述系统动态特性的状态变量；Y为代数方程组中系统的输入向量；A为系统状态矩阵；B为中间状态矩阵；C为输出状态矩阵；Z为系统中间状态变量；

S1.1.2，根据步骤S1.1.1，得到电力系统的第k个模式对应的留数矩阵：

其中，W_k为电力系统第k个模式的左特征向量；U_k为电力系统第k个模式的右特征向量；且W_kU_k＝1。

S1.1.3，考虑电力系统闭环控制器，得到电力系统的留数矩阵：

其中，λ_k为电力系统第k个模式的特征值；q为控制器参数；W_k为电力系统第k个模式的左特征向量；U_k为电力系统第k个模式的右特征向量；F(λ_k,q)为控制器传递函数；C为输出状态矩阵。

S1.2，考虑电力系统多运行方式，得出电力系统的特征值实部和阻尼比对第m个发电机的概率灵敏度指标；

其中，α_k'为扩展实部；为第m个控制器参数对α_k'的灵敏度；ξ_k'为扩展阻尼比；为第m个控制器参数对ξ_k'的灵敏度；为实部均值；为阻尼比均值；为实部标准差；为阻尼比标准差；G_m为控制器增益参数。

S2，基于两质量模块轴系模型，构建完整双馈风电机组DFIG的模型：