一種評估并網風電集中接入程度的量化方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于新能源發(fā)電技術并網分析領域，更準確地說，本發(fā)明涉及一種評估并 網風電集中接入程度的量化方法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國風電裝機容量的快速增長，風電在電網中所占比重不斷增加。由于風電 出力固有的隨機性、間歇性，風電機組難以像火電機組、水電機組那樣可以預先調度，因此 風電的大規(guī)模接入給電網的調度運行帶來諸多問題：系統(tǒng)潮流、穩(wěn)定問題、風電送出問題、 調峰問題、系統(tǒng)備用安排問題、運行單位眾多協(xié)調問題等。上述諸多問題，影響了電網接納 風電能力。
[0003] 在一定的負荷水平下，電網結構的緊密程度決定了新能源最大接納能力的大小。 新能源從電網的不同點接入系統(tǒng)時，系統(tǒng)最大裝機容量有很大差別。表征電力系統(tǒng)中某短 路容量是指電力系統(tǒng)在規(guī)定的運行方式下，關注點三相短路時的視在功率，其大小等于短 路電流與短路處的額定電壓的乘積，即
[0004]
[0005] 其中Uav為短路處的平均額定電壓，I三相短路時的短路電流交流分量初始值。 如用標么值表示，則有
[0006] S*=I*
[0007] 其中，r為三相短路電流初始值的標么值，即次暫態(tài)電流。而電網中某節(jié)點的次暫 態(tài)等值電抗
[0008] 由上可以看出，某節(jié)點短路容量S越大，則該節(jié)點對系統(tǒng)的等仿阻抗越小，即該節(jié) 點與系統(tǒng)聯(lián)系越緊密。電力系統(tǒng)中，短路容量是系統(tǒng)電壓強度的標志，短路容量越大，表明 系統(tǒng)的魯棒性越強，系統(tǒng)就越能承受大的擾動；相反，短路容量越小，表明系統(tǒng)承受擾動的 能力越弱。
[0009] 因此，新能源接入點的短路容量反映了該節(jié)點的電壓對新能源功率變化的敏感程 度。其值越小，表明接入點對新能源功率變化越敏感，即功率值的細微變化就會導致相關節(jié) 點電壓的值發(fā)生劇烈的變化，也就使得承受新能源功率的擾動能力也差，從而限制了靜態(tài) 穩(wěn)定約束下電網的新能源接納能力；其值越大，表明新能源接入點抗擾動能力及保持電壓 穩(wěn)定的能力較強，能夠增強靜態(tài)穩(wěn)定約束下電網的新能源接納能力。
[0010] 目前，針對大規(guī)模風電接入電網方式尚未有明確的判定指標或標準體系，而為分 析電網對風電的消納能力及后續(xù)對風電的并網控制均需以此為基礎。本發(fā)明即針對該需 求，以風電接入點的短路容量為計算基礎之一，提出了 一種評估并網風電集中接入程度的 量化方法，可有效量化評估接入點處風電的集中接入程度，為后續(xù)的分析控制提供指導。

【發(fā)明內容】

[0011] 本發(fā)明目的是：提出一種評估并網風電集中接入程度的量化方法，根據某一區(qū)域 電網的風電裝機容量及風電接入點的短路容量，即可通過計算該指標判斷該接入點處的風 電是否是集中接入方式。
[0012] 具體地說，本發(fā)明是采用以下技術方案實現(xiàn)的，包括以下步驟：
[0013] 1)統(tǒng)計電網中待評估的風電接入點的風電總裝機容量，并計算該接入點的短 路容量sa。，sa。的計算公式為：
[0014]
[0015] 其中，Uav為短路處的平均額定電壓，Ii為三相短路時的短路電流交流分量初始 值；
[0016] 2)按下式計算量化評估風電集中接入程度的指標QICA:
[0017]
[0018] 3)按以下標準判斷風電在該接入點是否為集中接入：
[0019] 當QICA>a時，認為風電在該接入點為集中接入；
[0020] 當QICA<a時，認為風電在該接入點非集中接入；
[0021] a取值范圍為0.2-0. 5。
[0022] 上述技術方案的進一步特征在于，短路容量Sa。計算采用在全開機方式下采用不 基于潮流、獨立于潮流方式的方法進行
[0023] 本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明基于風電總裝機容量及風電接入點的短路容量， 可量化判斷風電接入點是否為集中接入方式。在目前尚未有關于量化判斷大規(guī)模風電接入 點方式的指標或標準體系的情況下，本發(fā)明填補了量化判斷風電集中接入程度的空白，為 后續(xù)的分析及控制提供了良好的技術支撐。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面參照附圖并結合實例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0026] 如圖1所示，本發(fā)明方法主要包括三個步驟：
[0027] 1)首先，統(tǒng)計電網中待評估的風電接入點的風電總裝機容量，并計算該接入點 的短路容量Sa。，Sa。的計算公式為：
[0028]
[0029] 其中，Uav為短路處的平均額定電壓，I 三相短路時的短路電流交流分量初始值。 短路容量計算建議應宜采用在全開機方式下采用不基于潮流（基于方案）獨立于潮流方式 的方法進行，具體計算方法，均有成熟算法，不在此詳細描述
[0030] 2)定義了一種量化判斷風電集中接入程度的指標QICA(Quantitativeindexof centralizedaccessQICA)，并計算該指標具體數(shù)值：
[0031]
[0032] 3)按以下標準判斷風電在該接入點是否為集中接入：
[0033] 當QICA>a時，認為風電在該接入點為集中接入；
[0034] 當QICA<a時，認為風電在該接入點非集中接入；
[0035] a值大小可以視電網實際情況而定，建議取值范圍為0. 2-0. 5。
[0036] 以下是針對2014年初西北電網新能源實際投運情況以及2015年底西北電網哈密 地區(qū)新能源的規(guī)劃情況，分別計算上述量化風電集中接入程度指標。具體結果如表1和表 2所示。
[0037] 表1 2014年初西北電網新能源（風電）集中接入量化評估指標
[0038]
[0039]
[0040] 表2 2015年西北電網哈密地區(qū)規(guī)劃的新能源（風電）集中接入量化評估指標
[0041]
[0042] 根據上述計算結果可以較準確地判斷上述地區(qū)風電的接入情況，為后續(xù)的分析及 控制提供了良好的技術支撐。
[0043] 雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但實施例并不是用來限定本發(fā)明的。在不 脫離本發(fā)明之精神和范圍內，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護范圍。因 此本發(fā)明的保護范圍應當以本申請的權利要求所界定的內容為標準。
【主權項】
1. 一種評估并網風電集中接入程度的量化方法，其特征在于，包括w下步驟： 1) 統(tǒng)計電網中待評估的風電接入點的風電總裝機容量P。。，并計算該接入點的短路容 量S。。，S。。的計算公式為：其中，Uw為短路處的平均額定電壓，Ii為=相短路時的短路電流交流分量初始值； 2) 按下式計算量化評估風電集中接入程度的指標QICA;3) 按W下標準判斷風電在該接入點是否為集中接入： 當QICA〉a時，認為風電在該接入點為集中接入； 當QICA《a時，認為風電在該接入點非集中接入；a取值范圍為0. 2-0. 5。2. 根據權利要求1所述的評估并網風電集中接入程度的量化方法，其特征在于，短路 容量S。。計算采用在全開機方式下采用不基于潮流、獨立于潮流方式的方法進行。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種評估并網風電集中接入程度的量化方法，屬于新能源發(fā)電技術并網分析領域。本發(fā)明提出了一種量化判斷風電是否為集中接入的指標QICA（Quantitative index of centralized access），通過計算電網中風電接入節(jié)點的QICA值予以判定。當風電接入點的QICA>a時，認為該節(jié)點為集中接入；當風電接入點的QICA≤a時，認為該節(jié)點非集中接入方式，a值大小可以視電網實際情況而定。本發(fā)明可以有效量化評估風電集中接入程度，為新能源的后續(xù)控制及電網對新能源的接納能力分析提供了指導。
【IPC分類】H02J3/38
【公開號】CN104935001
【申請?zhí)枴緾N201510146214
【發(fā)明人】周霞, 李威, 李碧君, 崔曉丹, 侯玉強, 張晉, 王吉利, 柯賢波, 霍超, 程林
【申請人】國電南瑞科技股份有限公司, 國家電網公司西北分部
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年3月30日