一種對風電場併網點進行合理選址的分析方法與流程

2023-07-23 09:44:06

本發明涉及一種對風電場併網點進行合理選址的分析方法，屬新能源發電併網技術領域。

背景技術：

在風電發展中有許多技術性的問題需要解決，其中不容忽視的就是電網對風電接納能力的研究。風電接納能力的研究主要從風電場併網位置的選擇和最大注入功率計算兩方面進行，針對風電接入電網的穩定特性進行全面的分析,得到量化結果。關於風電場接入位置的選擇，至今沒有一個統一確定的方法，已有的靈敏度分析法和連續潮流法都是找出電網電壓的薄弱點，進而得到風電場的最佳接入位置。考慮到風電場併網會改變區域電網的潮流分布，進而改變系統的網損，影響系統運行的經濟性。因此，綜合分析和量化電網電壓穩定水平和網損對風電場進行合理選址是十分重要的。

關于衡量電壓穩定性的指標的選取，考慮到風功率注入改變了系統的潮流分布，對系統的節點電壓產生較大的影響，局部節點的電壓非常接近其合格範圍的上下限，使電壓合格率下降，成為系統安全運行的隱患。

技術實現要素：

本發明的目的是，為了準確地量化電網電壓的穩定性水平，本發明提出一種對風電場併網點進行合理選址的分析方法。

實現本發明的技術方案如下：一種對風電場併網點進行合理選址的分析方法，通過對電網電壓穩定水平和網損兩項指標的綜合分析計算，針對結果的變化趨勢，對各併網點進行優先級排序，最後得到風電場不同併網位置的優先級排序，排序第一的併網點即為最佳選址位置。

所述電網電壓越限距離D用下式表示：

其中，Uopt為正常運行時電網電壓目標值；Ui為實際運行時節點i的電壓值；N為電網評估點數量。

所述電網電壓越限距離，對於大規模風電場併網，是風電場併網後整體電壓水平與正常運行電壓的目標水平之間的關鍵參數值之差，值越小越好。

所述電網電壓越限距離具體量化電網電壓穩定性，可作為估計當前運行點電壓穩定裕度程度的一種量化方法。

本發明在PSASP仿真平臺上搭建雙饋風力發電機組模型，並視為PQ節點，其中Q＝0，cosΦ＝1，只考慮有功輸出，以8個220kV負荷母線節點作為風電場併網點，在滿足電網靜態約束的條件下各併網點依次注入風功率為110MW、120MW、130MW、140MW和150MW。潮流計算得到評估節點電壓幅值，由公式(1)計算得到電網電壓越限距離。

所述優先級的確定方法採用計數法，數值大小代表該指標的得分情況，得分越高，優先級越高。各項指標得分最高為8，最低為1。將上述計算結果分別進行排序，然後疊加得到最終結果，如表1所示，即為風電場不同併網位置的優先級排序，排序第一的併網點即為最佳選址位置。表1為風電場接入位置優先級排序。

表1

本發明方法計算結果得出的結論可為風電場合理選址提供合理的依據。第一，當風電場注入相同的功率時，各併網點的電網電壓越限距離D大小不同，表明風電場併網位置不同，對電網電壓穩定水平影響不同，明顯看出，風電場在節點29和節點16處併網後電網的電壓穩定性高於在節點9和節點23併網。第二，隨著併網風功率逐漸增大，各併網點的電網電壓越限距離D都有所上升，表明整體的電壓運行水平距離目標電壓水平越來越遠，電網電壓水平有所下降，電壓越限的可能性增大。第三，電網網損的變化也存在著相同的趨勢。

本發明的有益效果是，本發明通過對電網電壓穩定水平和網損兩項指標的綜合分析計算，針對結果的變化趨勢，對各併網點進行優先級排序，最後得到風電場不同併網位置的優先級排序，排序第一的併網點即為最佳選址位置。本發明提出用電網電壓越限距離具體量化電網電壓穩定性；電網電壓越限距離，對於大規模風電場併網，是風電場併網後整體電壓水平與正常運行電壓的目標水平之間的關鍵參數值之差，值越小越好。本發明方法簡單、實用。本發明方法適用於大規模風電場併網點的合理選址。

附圖說明

圖1為本發明搭建的系統結構圖；

圖2為不同風電功率下電網電壓越限距離；

圖3為不同風功率下網絡損耗。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作更進一步的說明。

本實施例在PSASP仿真平臺上搭建了36節點系統模型，如圖1所示，

220kV帶負荷樞紐變電站母線分別表示為節點9、節點16、節點18、節點19、節點20、節點21、節點23和節點29。

在PSASP仿真平臺上搭建雙饋風力發電機組模型，並視為PQ節點，其中Q＝0，cosΦ＝1，只考慮有功輸出，以8個220kV負荷母線節點作為風電場併網點，在滿足電網靜態約束的條件下各併網點依次注入風功率為110MW、120MW、130MW、140MW和150MW。

潮流計算得到評估節點電壓幅值，由公式(1)計算得到電網電壓越限距離。電網電壓越限距離D和相應的網損分別如圖2和圖3所示。