本發(fā)明涉及電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入線路輸出功率估算方法。
背景技術(shù)：
配電網(wǎng)是支持需求側(cè)響應(yīng)管理，承載大量分布式發(fā)電(distributedgeneration，dg)和電動汽車等分布式能源(distributedenergyresources，der)的重要平臺，是推動智能電網(wǎng)建設(shè)、解決能源危機(jī)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)配電網(wǎng)的運(yùn)行模式基本是以供方主導(dǎo)、單項(xiàng)輻射狀供電為主，在配網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計階段和運(yùn)行管理中，不常考慮dg的接入。隨著dg接入量的不斷增加，電動汽車、空調(diào)等新型負(fù)荷的快速普以及持續(xù)增多，現(xiàn)有的配電網(wǎng)架構(gòu)已經(jīng)很難滿足用戶對環(huán)境保護(hù)、供電可靠性、電能質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求。dg所具有的隨機(jī)性、波動性和分散性等特點(diǎn)，將促使配電網(wǎng)發(fā)展成為潮流雙向流動的、智能化的新型配電系統(tǒng)。
dg接入配電網(wǎng)會對電壓穩(wěn)定、負(fù)荷波動水平、短路電流水平、網(wǎng)損及可靠性等方面帶來各種影響。針對所面臨的這些問題和挑戰(zhàn)，需要研究不同配電網(wǎng)發(fā)展形態(tài)下與接入新能源的匹配問題，一來保證配電網(wǎng)的安全可靠性，二來明確接入配網(wǎng)新能源的容量潛力。因此，分析探索不同配電網(wǎng)發(fā)展形態(tài)下與接入新能源的匹配問題是應(yīng)對傳統(tǒng)電網(wǎng)存在問題和解決面臨挑戰(zhàn)的重要手段。
在相關(guān)政策鼓勵下，各區(qū)域發(fā)展分布式光伏、風(fēng)電等新能源的積極性很高，但現(xiàn)有的配電網(wǎng)設(shè)計基本都假設(shè)為單向輻射式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并未考慮大量分布式電源接入，而大規(guī)模的分布式電源接入必將在電壓調(diào)整、保護(hù)配置、電能質(zhì)量等方面產(chǎn)生重大影響。
本質(zhì)上分布式電源與常規(guī)大型電源接入對電網(wǎng)影響的分析原理是相同的，可基于成熟的電力系統(tǒng)計算軟件開展仿真，但分布式光伏的數(shù)量極大，且其建設(shè)周期短、接入程序簡單，依托區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計人員建立詳細(xì)模型仿真計算并不現(xiàn)實(shí)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入線路輸出功率估算方法，依托簡易模型便捷、準(zhǔn)確地感知風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入線路輸出功率，為實(shí)際工程應(yīng)用提供參考。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入線路輸出功率估算方法，包括以下步驟：
(1)獲取待測線路各節(jié)點(diǎn)接入風(fēng)力發(fā)電機(jī)位置的平均風(fēng)速大小c；
(2)獲取待測線路每個季節(jié)歷史風(fēng)速分布數(shù)據(jù)，根據(jù)風(fēng)速分布數(shù)據(jù)確定風(fēng)速分布系數(shù)k；
(3)根據(jù)平均風(fēng)速大小及風(fēng)速分布系數(shù)，通過以下公式計算發(fā)電機(jī)接入功率波動值：fs＝1-(v/c)2；
(4)獲取發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)輪轂高度處的風(fēng)速；
(5)采用以下公式計算得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率：
其中，pw表示發(fā)電機(jī)輸出功率，v表示風(fēng)機(jī)輪轂高度處的風(fēng)速，vct表示切入風(fēng)速，v∞表示切出風(fēng)速，vr表示額定風(fēng)速，pr表示風(fēng)機(jī)額定輸出功率。
所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入線路輸出功率估算方法，還包括采用以下公式對得到的待測線路接入風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率進(jìn)行修正：
其中，p′max表示發(fā)電機(jī)接入待測線路后最大負(fù)荷下的輸出功率，p′min表示發(fā)電機(jī)接入待測線路后最小負(fù)荷下的輸出功率，λ表示一正長數(shù)，取值為1～3。
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過構(gòu)建簡易估算模型，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)配電網(wǎng)后線路輸出功率的估算，并具有較高精度，無需依賴電力系統(tǒng)軟件建立詳細(xì)模型仿真計算，有助于電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計人員快速判定風(fēng)力能源接入對線路末端電壓造成的影響。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入線路輸出功率估算方法，包括以下步驟：
s1：獲取待測線路各節(jié)點(diǎn)接入風(fēng)力發(fā)電機(jī)位置的平均風(fēng)速大小c；
s2：獲取待測線路每個季節(jié)歷史風(fēng)速分布數(shù)據(jù)，根據(jù)風(fēng)速分布數(shù)據(jù)確定風(fēng)速分布系數(shù)k；
s3：根據(jù)平均風(fēng)速大小及風(fēng)速分布系數(shù)，通過以下公式計算發(fā)電機(jī)接入功率波動值：fs＝1-(v/c)2；
s4：獲取發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)輪轂高度處的風(fēng)速；
s5：采用以下公式計算得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率：
其中，pw表示發(fā)電機(jī)輸出功率，v表示風(fēng)機(jī)輪轂高度處的風(fēng)速，vct表示切入風(fēng)速，v∞表示切出風(fēng)速，vr表示額定風(fēng)速，pr表示風(fēng)機(jī)額定輸出功率。
為提高功率的計算精度，本發(fā)明還包括采用以下公式對得到的待測線路接入風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率進(jìn)行修正：
其中，p′max表示發(fā)電機(jī)接入待測線路后最大負(fù)荷下的輸出功率，p′min表示發(fā)電機(jī)接入待測線路后最小負(fù)荷下的輸出功率，λ表示一正長數(shù)，取值為1～3。
本發(fā)明通過構(gòu)建簡易估算模型，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)配電網(wǎng)后線路輸出功率的估算，并具有較高精度，無需依賴電力系統(tǒng)軟件建立詳細(xì)模型仿真計算，有助于電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計人員快速判定風(fēng)力能源接入對線路末端電壓造成的影響。
以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。