本發(fā)明涉及一種并網(wǎng)接納能力評估方法，尤其涉及一種面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力評估方法。

背景技術：

1、以變流器為接口的新能源大規(guī)模接入改變了電網(wǎng)的動態(tài)特性，交流電網(wǎng)相對變?nèi)?，系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。弱電網(wǎng)下，新能源設備間及其與電網(wǎng)的相互作用將引發(fā)復雜的振蕩問題，給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了新的挑戰(zhàn)。隨著新能源裝機容量不斷增加，變流器接口電源(converter-interfaced?generation，cig)的占比急劇升高，使得分析新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定性面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

2、現(xiàn)有技術中，對于變流器接口型新能源系統(tǒng)的并網(wǎng)接納能力的評估方法中，在分析清潔能源外送系統(tǒng)無功-電壓特性的基礎上，提出系統(tǒng)外送容量極限的評估方法，比如：建立了風電場靜態(tài)安全域模型，并據(jù)此評估系統(tǒng)最大外送能力；現(xiàn)有的這些方法采用傳統(tǒng)同步機主導電力系統(tǒng)的穩(wěn)定分析方法來評估新能源功率外送能力，沒有兼顧傳輸通道負載能力對新能源外送容量影響，雖已有研究提出利用設備的動態(tài)熱容量來增加清潔能源消納，但均以通道熱容量評估值作為系統(tǒng)的最大傳輸容量邊界，將其直接引入優(yōu)化調(diào)度模型，沒有考慮通道傳輸容量提升后，可能觸發(fā)的靜態(tài)傳輸失穩(wěn)問題。

3、因此，為了解決上述技術問題，亟需提出一種新的技術手段。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力評估方法，基于靜態(tài)功角約束、靜態(tài)電壓約束、無功補償修正以及動態(tài)增容等多方面進行考慮，從而確定出并網(wǎng)接納能力，能夠有效確保新能源系統(tǒng)的外送容量，提升新能源的消納水平，而且，還能夠有效保證并網(wǎng)后整個電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效避免電網(wǎng)波動，確保電網(wǎng)的持續(xù)穩(wěn)定運行。

2、本發(fā)明提供的一種面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力評估方法，包括以下步驟：

3、s1.獲取變流器接口型新能源并網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)；

4、s2.基于變流器接口型新能源并網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)確定五種并網(wǎng)接納能力，五種并網(wǎng)接納能力包括基于并網(wǎng)靜態(tài)功角穩(wěn)定約束的并網(wǎng)接納能力、基于并網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定為約束的并網(wǎng)接納能力、無功補償并網(wǎng)接納能力、變壓器動態(tài)熱穩(wěn)定為邊界的并網(wǎng)輸送功率以及輸電線路動態(tài)熱穩(wěn)定為邊界的并網(wǎng)輸送功率；

5、s3.確定當前變流器接口型新能源并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)時的參考條件，從五種并網(wǎng)接納能力中選擇出于參考條件對應的并網(wǎng)接納能力，并以選擇出的并網(wǎng)接納能力中的最小值作為面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力的最終值。

6、進一步，基于并網(wǎng)靜態(tài)功角穩(wěn)定約束的并網(wǎng)接納能力通過如下方法確定：

7、

8、其中：pout,1為基于并網(wǎng)靜態(tài)功角穩(wěn)定約束的變流器接口型新能源輸出有功功率，表征基于并網(wǎng)靜態(tài)攻角穩(wěn)定約束的并網(wǎng)接納能力，ug為并網(wǎng)系統(tǒng)電壓，xg為變流器接口型新能源并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)側的等效電抗，δg為相角差；

9、其中并網(wǎng)系統(tǒng)電壓ug滿足靜態(tài)攻角穩(wěn)定約束條件：

10、其中：δg,cr為靜態(tài)臨界功角值。

11、進一步，基于并網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定為約束的并網(wǎng)接納能力通過如下方法確定：

12、

13、其中：pout,2為基于并網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束的變流器接口型新能源輸出有功功率，表征基于并網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束的并網(wǎng)接納能力，up為變流器接口型新能源并網(wǎng)公共點電壓；ug為并網(wǎng)系統(tǒng)電壓，xg為變流器接口型新能源并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)側的等效電抗；

14、其中：并網(wǎng)系統(tǒng)電壓ug滿足靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束條件：

15、其中：up,cr1為臨界電壓值。

16、進一步，無功補償并網(wǎng)接納能力通過如下方法確定：

17、

18、其中：id和iq分別表示變流器接口型新能源中變流器控制的有功電流和無功電流，i'd為有功電流閾值，ug為并網(wǎng)系統(tǒng)電壓，xg為變流器接口型新能源并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)側的等效電抗；

19、其中：并網(wǎng)系統(tǒng)電壓ug滿足靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束條件：

20、

21、其中：ic為無功補償電流值，ic,max為無功補償電流最大值；

22、

23、

24、進一步，變壓器動態(tài)熱穩(wěn)定為邊界的并網(wǎng)輸送功率通過如下方法確定：

25、pt＝itun；其中：pt為變流器接口型新能源系統(tǒng)輸出外送通道變壓器的并網(wǎng)輸送功率，表征變壓器動態(tài)熱穩(wěn)定為邊界的并網(wǎng)接納能力，it為變壓器的負載電流，un為變壓器的額定負載電壓；

26、其中：變壓器動態(tài)熱穩(wěn)定約束條件為：

27、θhs,u＝θa+δθor[1+(it/in)2]x+δθhr(it/in)y；

28、其中：θa為環(huán)境溫度，δθor為額定頂油穩(wěn)態(tài)溫升，δθhr為額定熱點穩(wěn)態(tài)溫升，x為油指數(shù)，y為繞組指數(shù)，in為變壓器額定負載電流。

29、進一步，輸電線路動態(tài)熱穩(wěn)定為邊界的并網(wǎng)輸送功率通過如下方法確定：

30、pl＝ilul；pl為變流器接口型新能源系統(tǒng)輸出外送通道輸電線路的并網(wǎng)輸送功率，表征輸電線路動態(tài)熱穩(wěn)定為邊界的并網(wǎng)接納能力，il為輸電線路的負載電流，ul為輸電線路的額定電壓；

31、其中：輸電線路動態(tài)熱穩(wěn)定約束條件為：

32、其中：m為輸電線路質量，cl為輸電線路比熱容，rl為輸電線路電阻值，θc為輸電線路的熱點溫升，t表示時間，qs為輸電線路日照發(fā)熱功率，qc為輸電線路的對流散熱功率，qr為輸電線路的輻射散熱功率。

33、本發(fā)明的有益效果：通過本發(fā)明，基于靜態(tài)功角約束、靜態(tài)電壓約束、無功補償修正以及動態(tài)增容等多方面進行考慮，從而確定出并網(wǎng)接納能力，能夠有效確保新能源系統(tǒng)的外送容量，提升新能源的消納水平，而且，還能夠有效保證并網(wǎng)后整個電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效避免電網(wǎng)波動，確保電網(wǎng)的持續(xù)穩(wěn)定運行。

技術特征：

1.一種面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力評估方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力評估方法，其特征在于：基于并網(wǎng)靜態(tài)功角穩(wěn)定約束的并網(wǎng)接納能力通過如下方法確定：

3.根據(jù)權利要求1所述面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力評估方法，其特征在于：基于并網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定為約束的并網(wǎng)接納能力通過如下方法確定：

4.根據(jù)權利要求1所述面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力評估方法，其特征在于：無功補償并網(wǎng)接納能力通過如下方法確定：

5.根據(jù)權利要求1所述面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力評估方法，其特征在于：變壓器動態(tài)熱穩(wěn)定為邊界的并網(wǎng)輸送功率通過如下方法確定：

6.根據(jù)權利要求1所述面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力評估方法，其特征在于：輸電線路動態(tài)熱穩(wěn)定為邊界的并網(wǎng)輸送功率通過如下方法確定：

技術總結
本發(fā)明提供的一種面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力評估方法，包括以下步驟：S1.獲取變流器接口型新能源并網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)；S2.基于變流器接口型新能源并網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)確定五種并網(wǎng)接納能力，五種并網(wǎng)接納能力包括基于并網(wǎng)靜態(tài)功角穩(wěn)定約束的并網(wǎng)接納能力、基于并網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定為約束的并網(wǎng)接納能力、無功補償并網(wǎng)接納能力、變壓器動態(tài)熱穩(wěn)定為邊界的并網(wǎng)輸送功率以及輸電線路動態(tài)熱穩(wěn)定為邊界的并網(wǎng)輸送功率；S3.確定當前變流器接口型新能源并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)時的參考條件，從五種并網(wǎng)接納能力中選擇出于參考條件對應的并網(wǎng)接納能力，并以選擇出的并網(wǎng)接納能力中的最小值作為面向變流器接口型新能源并網(wǎng)接納能力的最終值。

技術研發(fā)人員：張施令,肖強,周倩,王皓宇,胡劍,何高輝,葉樊,吳俊鋼
受保護的技術使用者：國網(wǎng)重慶市電力公司經(jīng)濟技術研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2