[发明专利]一种含分布式光伏发电的负荷模型结构和参数计算方法及系统

说明书

本发明提出了一种含分布式光伏发电的负荷模型结构和确定该负荷模型参数的方法及系统，建立含分布式光伏发电的综合负荷模型：该模型包括配网等值阻抗、配网无功补偿模型、等值静态负荷模型、等值电动机负荷模型以及等值分布式光伏发电系统模型；提出了含分布式光伏发电的综合负荷模型配网等值阻抗的计算方法，等值分布式光伏发电系统模型参数确定方法，等值静态负荷模型参数计算方法，等值电动机负荷模型参数计算方法，配网无功补偿计算方法。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真建模技术领域，更具体地，涉及一种用于确定光伏发电的负荷模型结构和参数的方法及系统。

背景技术

随着全球变暖和能源危机的蔓延，分布式电源以其污染少、可靠性高、能源利用率高、安装地点灵活等优点在电网中所占比例日益受到重视，随着接入系统的分布式电源容量逐步增加，其对电力系统的动态和稳态特性的影响也愈发明显。其中光伏电池因具有重量轻、无旋转部件、成本低、无污染、适用范围广、使用安全等特点而被广泛应用于小型和大型发电系统中。据统计负荷区域的光伏发电设备的占比越来越大，其故障穿越特性对交流电网的安全稳定特性造成巨大影响，例如，频率跌至49.25Hz延时0.2s后，分布式光伏脱网后系统频率可能跌至49Hz以下，触发低频减载动作，因此亟需研究考虑光伏发电的负荷建模方法。

在考虑光伏发电系统的负荷建模问题上，国内外学者提出了诸如基于BP神经网络的光伏模型、三相单极光伏并网系统的模型、光伏阵列的模型。但很多220kV变电站下面均带有数以万计的分布式光伏发电机，在电力系统仿真计算中不可能把每个分布式光伏发电机都详细建模，会造成维数灾，特别是对于大规模的电力系统仿真，在仿真速度和参数设置上均不能满足要求。

目前国内外在考虑光伏发电系统的负荷建模问题很少，国内外学者提出了诸如基于BP神经网络的光伏模型、三相单极光伏并网系统的模型、光伏阵列的模型。但很多220kV变电站下面均带有大量的分布式光伏发电机，在电力系统仿真计算中不可能把每个分布式光伏发电机都详细建模，会造成维数灾，特别是对于大规模的电力系统仿真，在仿真速度和参数设置上均不能满足要求。

因此，需要一种技术，以确定光伏发电的负荷模型结构和参数。

发明内容

本发明技术方案提供一种含分布式光伏发电的负荷模型结构和确定该负荷模型参数的方法，所述方法包括：

提出含分布式光伏发电的综合负荷模型结构，所述综合负荷模型结构包括：配网等值阻抗、配网无功补偿模型、等值静态负荷模型、等值电动机负荷模型以及等值分布式光伏发电系统模型；

提出含分布式光伏发电的综合负荷模型配网等值阻抗的计算方法，等值分布式光伏发电系统模型参数确定方法，等值静态负荷模型参数计算方法，等值电动机负荷模型参数计算方法，配网无功补偿计算方法：

基于220kV或330kV变电站所供配供电区域的网络拓扑数据、分布式光伏发电系统数据以及220kV或330kV变电站的用电负荷数据，提出含分布式光伏发电的综合负荷模型的配网等值阻抗计算方法，计算含分布式光伏发电的综合负荷模型的配网等值阻抗；

基于220kV或330kV变电站所供配供电区域的分布式光伏发电系统数据，基于等值分布式光伏发电系统的物理机理特性确定等值分布式光伏发电系统模型参数的方法；

基于220kV或330kV变电站所供配供电区域的用电负荷数据，计算220kV或330kV变电站所供配供电区域的等值静态负荷参数；

基于220kV或330kV变电站所供配供电区域的用电负荷数据，计算220kV或330kV变电站所供配供电区域的等值电动机负荷模型参数；

基于220kV或330kV变电站所供配供电区域的无功功率数据，计算220kV或330kV变电站所供配供电区域的配网无功补偿参数。