一種評(píng)估并網(wǎng)風(fēng)電集中接入程度的量化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于新能源發(fā)電技術(shù)并網(wǎng)分析領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種評(píng)估并 網(wǎng)風(fēng)電集中接入程度的量化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量的快速增長(zhǎng)，風(fēng)電在電網(wǎng)中所占比重不斷增加。由于風(fēng)電 出力固有的隨機(jī)性、間歇性，風(fēng)電機(jī)組難以像火電機(jī)組、水電機(jī)組那樣可以預(yù)先調(diào)度，因此 風(fēng)電的大規(guī)模接入給電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行帶來(lái)諸多問(wèn)題：系統(tǒng)潮流、穩(wěn)定問(wèn)題、風(fēng)電送出問(wèn)題、 調(diào)峰問(wèn)題、系統(tǒng)備用安排問(wèn)題、運(yùn)行單位眾多協(xié)調(diào)問(wèn)題等。上述諸多問(wèn)題，影響了電網(wǎng)接納 風(fēng)電能力。
[0003] 在一定的負(fù)荷水平下，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)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(wǎng)的不同點(diǎn)接入系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)最大裝機(jī)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(yùn)行方式下，關(guān)注點(diǎn)三相短路時(shí)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(shí)的短路電流交流分量初始值。 如用標(biāo)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(biāo)么值，即次暫態(tài)電流。而電網(wǎng)中某節(jié)點(diǎn)的次暫 態(tài)等值電抗
[0008] 由上可以看出，某節(jié)點(diǎn)短路容量S越大，則該節(jié)點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的等仿阻抗越小，即該節(jié) 點(diǎn)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(qiáng)度的標(biāo)志，短路容量越大，表明 系統(tǒng)的魯棒性越強(qiáng)，系統(tǒng)就越能承受大的擾動(dòng)；相反，短路容量越小，表明系統(tǒng)承受擾動(dòng)的 能力越弱。
[0009] 因此，新能源接入點(diǎn)的短路容量反映了該節(jié)點(diǎn)的電壓對(duì)新能源功率變化的敏感程 度。其值越小，表明接入點(diǎn)對(duì)新能源功率變化越敏感，即功率值的細(xì)微變化就會(huì)導(dǎo)致相關(guān)節(jié) 點(diǎn)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(dòng)能力也差，從而限制了靜態(tài) 穩(wěn)定約束下電網(wǎng)的新能源接納能力；其值越大，表明新能源接入點(diǎn)抗擾動(dòng)能力及保持電壓 穩(wěn)定的能力較強(qiáng)，能夠增強(qiáng)靜態(tài)穩(wěn)定約束下電網(wǎng)的新能源接納能力。
[0010] 目前，針對(duì)大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)方式尚未有明確的判定指標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)體系，而為分 析電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電的消納能力及后續(xù)對(duì)風(fēng)電的并網(wǎng)控制均需以此為基礎(chǔ)。本發(fā)明即針對(duì)該需 求，以風(fēng)電接入點(diǎn)的短路容量為計(jì)算基礎(chǔ)之一，提出了 一種評(píng)估并網(wǎng)風(fēng)電集中接入程度的 量化方法，可有效量化評(píng)估接入點(diǎn)處風(fēng)電的集中接入程度，為后續(xù)的分析控制提供指導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明目的是：提出一種評(píng)估并網(wǎng)風(fēng)電集中接入程度的量化方法，根據(jù)某一區(qū)域 電網(wǎng)的風(fēng)電裝機(jī)容量及風(fēng)電接入點(diǎn)的短路容量，即可通過(guò)計(jì)算該指標(biāo)判斷該接入點(diǎn)處的風(fēng) 電是否是集中接入方式。
[0012] 具體地說(shuō)，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括以下步驟：
[0013] 1)統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)中待評(píng)估的風(fēng)電接入點(diǎn)的風(fēng)電總裝機(jī)容量，并計(jì)算該接入點(diǎn)的短 路容量sa。，sa。的計(jì)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(shí)的短路電流交流分量初始 值；
[0016] 2)按下式計(jì)算量化評(píng)估風(fēng)電集中接入程度的指標(biāo)QICA:
[0017]
[0018] 3)按以下標(biāo)準(zhǔn)判斷風(fēng)電在該接入點(diǎn)是否為集中接入：
[0019] 當(dāng)QICA>a時(shí)，認(rèn)為風(fēng)電在該接入點(diǎn)為集中接入；
[0020] 當(dāng)QICA<a時(shí)，認(rèn)為風(fēng)電在該接入點(diǎn)非集中接入；
[0021] a取值范圍為0.2-0. 5。
[0022] 上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，短路容量Sa。計(jì)算采用在全開(kāi)機(jī)方式下采用不 基于潮流、獨(dú)立于潮流方式的方法進(jìn)行
[0023] 本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明基于風(fēng)電總裝機(jī)容量及風(fēng)電接入點(diǎn)的短路容量， 可量化判斷風(fēng)電接入點(diǎn)是否為集中接入方式。在目前尚未有關(guān)于量化判斷大規(guī)模風(fēng)電接入 點(diǎn)方式的指標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)體系的情況下，本發(fā)明填補(bǔ)了量化判斷風(fēng)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(shù)支撐。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面參照附圖并結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026] 如圖1所示，本發(fā)明方法主要包括三個(gè)步驟：
[0027] 1)首先，統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)中待評(píng)估的風(fēng)電接入點(diǎn)的風(fēng)電總裝機(jī)容量，并計(jì)算該接入點(diǎn) 的短路容量Sa。，Sa。的計(jì)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(shí)的短路電流交流分量初始值。 短路容量計(jì)算建議應(yīng)宜采用在全開(kāi)機(jī)方式下采用不基于潮流（基于方案）獨(dú)立于潮流方式 的方法進(jìn)行，具體計(jì)算方法，均有成熟算法，不在此詳細(xì)描述
[0030] 2)定義了一種量化判斷風(fēng)電集中接入程度的指標(biāo)QICA(Quantitativeindexof centralizedaccessQICA)，并計(jì)算該指標(biāo)具體數(shù)值：
[0031]
[0032] 3)按以下標(biāo)準(zhǔn)判斷風(fēng)電在該接入點(diǎn)是否為集中接入：
[0033] 當(dāng)QICA>a時(shí)，認(rèn)為風(fēng)電在該接入點(diǎn)為集中接入；
[0034] 當(dāng)QICA<a時(shí)，認(rèn)為風(fēng)電在該接入點(diǎn)非集中接入；
[0035] a值大小可以視電網(wǎng)實(shí)際情況而定，建議取值范圍為0. 2-0. 5。
[0036] 以下是針對(duì)2014年初西北電網(wǎng)新能源實(shí)際投運(yùn)情況以及2015年底西北電網(wǎng)哈密 地區(qū)新能源的規(guī)劃情況，分別計(jì)算上述量化風(fēng)電集中接入程度指標(biāo)。具體結(jié)果如表1和表 2所示。
[0037] 表1 2014年初西北電網(wǎng)新能源（風(fēng)電）集中接入量化評(píng)估指標(biāo)
[0038]
[0039]
[0040] 表2 2015年西北電網(wǎng)哈密地區(qū)規(guī)劃的新能源（風(fēng)電）集中接入量化評(píng)估指標(biāo)
[0041]
[0042] 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果可以較準(zhǔn)確地判斷上述地區(qū)風(fēng)電的接入情況，為后續(xù)的分析及 控制提供了良好的技術(shù)支撐。
[0043] 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但實(shí)施例并不是用來(lái)限定本發(fā)明的。在不 脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤(rùn)飾，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因 此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種評(píng)估并網(wǎng)風(fēng)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(jì)電網(wǎng)中待評(píng)估的風(fēng)電接入點(diǎn)的風(fēng)電總裝機(jī)容量P。。，并計(jì)算該接入點(diǎn)的短路容 量S。。，S。。的計(jì)算公式為：其中，Uw為短路處的平均額定電壓，Ii為=相短路時(shí)的短路電流交流分量初始值； 2) 按下式計(jì)算量化評(píng)估風(fēng)電集中接入程度的指標(biāo)QICA;3) 按W下標(biāo)準(zhǔn)判斷風(fēng)電在該接入點(diǎn)是否為集中接入： 當(dāng)QICA〉a時(shí)，認(rèn)為風(fēng)電在該接入點(diǎn)為集中接入； 當(dāng)QICA《a時(shí)，認(rèn)為風(fēng)電在該接入點(diǎn)非集中接入；a取值范圍為0. 2-0. 5。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的評(píng)估并網(wǎng)風(fēng)電集中接入程度的量化方法，其特征在于，短路 容量S。。計(jì)算采用在全開(kāi)機(jī)方式下采用不基于潮流、獨(dú)立于潮流方式的方法進(jìn)行。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種評(píng)估并網(wǎng)風(fēng)電集中接入程度的量化方法，屬于新能源發(fā)電技術(shù)并網(wǎng)分析領(lǐng)域。本發(fā)明提出了一種量化判斷風(fēng)電是否為集中接入的指標(biāo)QICA（Quantitative index of centralized access），通過(guò)計(jì)算電網(wǎng)中風(fēng)電接入節(jié)點(diǎn)的QICA值予以判定。當(dāng)風(fēng)電接入點(diǎn)的QICA>a時(shí)，認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)為集中接入；當(dāng)風(fēng)電接入點(diǎn)的QICA≤a時(shí)，認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)非集中接入方式，a值大小可以視電網(wǎng)實(shí)際情況而定。本發(fā)明可以有效量化評(píng)估風(fēng)電集中接入程度，為新能源的后續(xù)控制及電網(wǎng)對(duì)新能源的接納能力分析提供了指導(dǎo)。
【IPC分類(lèi)】H02J3/38
【公開(kāi)號(hào)】CN104935001
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510146214
【發(fā)明人】周霞, 李威, 李碧君, 崔曉丹, 侯玉強(qiáng), 張晉, 王吉利, 柯賢波, 霍超, 程林
【申請(qǐng)人】國(guó)電南瑞科技股份有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司西北分部
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日