[发明专利]一种防止暂态电压失稳的风电场切机的方法及装置

说明书

本发明提供了一种防止暂态电压失稳的风电场切机的方法及装置。方法包括：获取电网动态模型，将电网动态模型中的风电场模型设置为恒功率源后得到电网动态模型的微分代数方程组；在预设故障下，对微分代数方程组进行时域仿真获取终止时域仿真的奇异点；获取微分代数方程组的偏导数矩阵，并计算偏导数矩阵在奇异点处的最小模特征值和偏导数矩阵在奇异点处所对应的左特征向量；确定左特征向量中的有功平衡方程和有功平衡方程对应的元素w_k；在预设故障下，对元素w_k模值最大的风电场进行切机。本发明通过奇异点处的左特征向量信息，获得风电场的控制性能参数，选择控制效果最佳的风电场作为实施切机紧急控制的风电场，实现以最小的切机代价保障电网系统稳定。

技术领域

本发明涉及电力系统安全控制技术领域，具体涉及一种防止暂态电压失稳的风电场切机的方法及装置。

背景技术

风电机的特性不同于传统的同步发电机。同步发电机由于内部磁链的存在，暂态过程中常用电势表示，控制电压的能力强。风电机的风电控制功率的能力强，可以通过电力电子装置快速灵活的调节功率，但控制电压的能力弱。电压稳定是大规模风电并网后需要重点关注的问题。当电网发生扰动造成风电场并网点电压跌落时，不具有电压支撑能力的风电机组继续并网运行注入功率，将会影响到电网电压的恢复甚至引起电压失稳，因此需要采取切除风电机组的措施，维持系统电压稳定。

大规模风电接入电网的安全稳定控制系统一般通过事先的仿真计算，分析电网在不同预想故障下的稳定性，如果发现由故障导致电网发生暂态电压失稳，则进一步研究切除特定风电场的紧急控制策略，然后将上述控制策略导入安全稳定控制系统中，一旦在线监测到对应故障发生，则触发相应的控制策略，通过切除设定风电场防止暂态电压失稳。

因此亟需一种切机方法，选择特定的风电场进行切除，实现以最小的切机代价保障电网系统的稳定。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种防止暂态电压失稳的风电场切机的方法及装置，选择控制效果最佳的风电场实施切机，保证电网系统的稳定。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种风电场切机的方法，包括：

获取电网动态模型，将所述电网动态模型中的风电场模型设置为恒功率源后得到所述电网动态模型的微分代数方程组；

在预设故障下，对所述微分代数方程组进行时域仿真获取终止所述时域仿真的奇异点；

获取微分代数方程组的偏导数矩阵，并计算所述偏导数矩阵在所述奇异点处的最小模特征值和所述偏导数矩阵在所述奇异点处所对应的左特征向量；

确定所述左特征向量中的有功平衡方程和所述有功平衡方程对应的元素w_k；

在所述预设故障下，对所述元素w_k模值最大的风电场进行切机。

其中，所述微分代数方程组为：

0＝g(x,y)

其中，和0＝g(x,y)分别为微分方程和代数方程；x和y分别为状态变量和代数变量；f和g分别为微分方程和代数方程的映射函数。

其中，所述代数方程包括：风电场的功率平衡方程；

风电场的功率平衡方程为：