[发明专利]一种海上风电场电磁暂态等效建模方法

说明书

本发明属于电力系统技术领域，公开了一种海上风电场电磁暂态等效建模方法，包括：获取海上风电场风机的连接方式，将通过同一交流海缆汇入海上升压站的风机划分为一个等值区域；根据风机连接方式采用相应的等效方法得到等效风机和等效交流海缆参数；根据得到的每个等值区域的等效风机和等效交流海缆参数，建立海上风电场等效电磁暂态模型。有益效果：将同一交流海缆中的风机划分为一个等值区域，并将一个等值区域等效为等效风机及等效交流线缆，有效协调了海上风电场电磁暂态仿真中计算精度和仿真效率的矛盾，既能有效保证海上风电场对外等效精度，又可将若干风电机组简化为几台风机进行计算，大大提升了海上风电场的电磁暂态仿真效率。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种海上风电场电磁暂态等效建模方法。

背景技术

海上风电代表着风电技术领域的前沿和制高点，将成为未来风电市场的发展重心，也是战略性新兴产业的重要内容。海上风电的大规模并网，给电力系统的暂态和动态特性带来深刻的变化。

为了解决海上风电的并网问题，需要建立仿真模型模拟分析海上风电场的运行。现有技术中通用的技术手段电磁暂态仿真软件Power Systems Computer AadedDesagn(PSCAD)和Matrax Laboratory(MATLAB)均无法实现对风电场内所有风机的详细电磁暂态建模。而电磁暂态仿真平台Power System Model(PSModel)，虽然能够分别对每个风电机组建立详细的电磁暂态模型，较准确地分析海上风电场的并网运行特性，但是数据的处理和计算量十分可观，电磁暂态的仿真效率也显著降低。

因此需要对现有的建模方法进行改进，在对所有风机进行电磁暂态建模的基础上，提高模型的运行效率。

发明内容

本发明的目的是：提供新的一种海上风电场电磁暂态等效建模方法，提高建模仿真运行的效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种海上风电场电磁暂态等效建模方法，包括：

获取海上风电场中各台风机汇入海上升压站的连接方式，将通过同一交流海缆汇入海上升压站的风机划分为一个等值区域；

确定各个等值区域的风机的连接方式，根据风机的连接方式确定风机的等效方法，将等值区域内的风机按照确定的等效方法进行等效，得到等效风机和等效交流海缆参数；

根据得到的每个等值区域的等效风机和等效交流海缆参数，建立海上风电场等效电磁暂态模型。

进一步的，所述确定各个等值区域的风机的连接方式，根据风机的连接方式确定风机的等效方法，将等值区域内的风机按照确定的等效方法进行等效，得到等效风机和等效交流海缆参数，具体为：

若第a等值区域内的风机为串接方式，则采用风机串接等效方法获取第a等值区域的第a等效风机和第a等效交流海缆参数；

若第b等值区域内的风机为并接方式，则采用风机并接等效方法获取第b等值区域的第b等效风机和第b等效交流海缆参数；

若第c等值区域内的风机为混接方式，则采用风机混接等效方法获取第c等值区域的第c等效风机和第c等效交流海缆参数；a、b、c为各个等值区域的序号。

进一步的，所述若第a等值区域内的风机为串接方式，则采用风机串接等效方法获取第a等值区域的第a等效风机和第a等效交流海缆参数，具体为：

获取第a等值区域的交流海缆的PA型线路等值参数、获取每台风机的交流出口电压和获取交流海缆的电压降落的平均值和无功消耗；

根据PA型线路等值参数、每台风机的交流出口电压和每段交流海缆的电压降落的平均值和无功消耗得到等效风机和等效交流海缆参数。

进一步的，所述获取每台风机的交流出口电压，具体为：