一种包含新能源的电网监测方法与流程

1.本发明属于电力监测技术领域，特别涉及一种包含新能源的电网监测方法。


背景技术：

2.目前，新能源发电发展迅猛，但是高比例新能源接入后，带来了波动性、随机性等不确定性因素，负荷低谷期地区电网潮流倒送功率过大且波动剧烈，可能引起电压波动、设备过载、电能质量下降等问题。
3.新能源作为清洁能源对节能减排起到了积极有效的作用。但由于光伏、风力等新能源受天气、地区等因素的影响，具有强随机性和不确定性的特点，属于不可调度的发电形式，因此，随着光伏和风电等新能源发电接入地区电网的规模越来越大，因此，需要对电网进行有效的监测。
4.本发明提出一种包含新能源的电网监测方法，监控输配电信息、储能和新能源信息，计算支路功率、新能源出力波动产生的频率偏差，对所述电网可能存在的异常进行判断，实现有效的电网监测，防止因新能源的接入导致电网异常。


技术实现要素：

5.本发明提供一种包含新能源的电网监测方法，能够实时监测电网状态，保证其安全可靠工作。
6.本发明具体为一种包含新能源的电网监测方法，所述电网监测方法包括以下步骤：
7.步骤(1)：采集所述电网输配电电压信号、电流信号，各节点电压信号、电流信号，储能电量；所述新能源有功出力；
8.步骤(2)：计算所述电网输配电功率；
9.步骤(3)：根据所述输配电电压信号、所述输配电电流信号、所述节点电压信号、所述节点电流信号、所述电网输配电功率进行常规判断；
10.步骤(4)：计算所述支路功率；
11.步骤(5)：判断所述支路功率是否正常；
12.步骤(6)：根据所述储能电量进行储能安全判断；
13.步骤(7)：计算所述新能源出力波动产生的频率偏差；
14.步骤(8)：判断所述频率偏差是否异常。
15.根据所述输配电电压信号、所述输配电电流信号、所述支路电压信号、所述支路电流信号、所述电网输配电功率进行常规判断的具体方法为：
16.判断所述输配电电压信号是否在输配电电压参考范围，若是，输配电电压正常；若不是，输配电电压异常；
17.判断所述输配电电流信号是否在输配电电流参考范围，若是，输配电电流正常；若不是，输配电电流异常；
18.判断所述节点电压信号是否在节点电压参考范围，若是，节点电压正常；若不是，节点电压异常；
19.判断所述节点电流信号是否在节点电流参考范围，若是，节点电流正常；若不是，节点电流异常；
20.判断所述电网输配电功率是否在负荷功率参考范围，若是，所述电网输配电功率适当；若大于所述负荷功率参考范围，所述电网输配电功率过剩；若小于所述负荷功率参考范围，所述电网输配电功率不足。
21.所述支路功率的算法为：其中n为所述电网节点数，g
ij
为所述节点导纳矩阵中i行j列的实部，b
ij
为所述节点导纳矩阵中i行j列的虚部，u(i,t)为t时刻所述节点i的电压幅值，u(j,t)为t时刻所述节点j的电压幅值，θ
ij
(t)为t时刻支路ij两端的相角差。
22.判断所述支路功率是否正常的具体方法为：判断所述支路功率是否大于支路功率参考值，若是，支路功率高；若不是，支路功率正常。
23.根据所述储能电量进行储能安全判断的具体方法为：
24.判断所述储能电量是否低于储能电量参考值，且所述储能装置处于放电状态，若是，所述储能装置储能不足。
25.计算所述新能源出力波动产生的频率偏差的算法为：其中λn为所述新能源故障功率波动程度系数，pn为所述新能源额定输出功率，s为常规能源机组台数，tk为表示所述常规能源机组调频能力，k
tk
为所述常规能源机组k的功频特性，kn为所述新能源机组的功频特性。
26.若所述常规能源机组具有一次调频能力tk取值1，若所述常规能源机组不具有一次调频能力tk取值0。
27.判断所述频率偏差是否异常的具体方法：
28.判断所述频率偏差是否小于频率偏差参考值，若是，所述电网正常；若不是，所述电网异常。
29.与现有技术相比，有益效果是：所述电网监测方法监控输配电信息、储能和新能源信息，计算支路功率、新能源出力波动产生的频率偏差，对所述电网可能存在的异常进行判断，实现有效的电网监测。
附图说明
30.图1为本发明一种包含新能源的电网监测方法的工作流程图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明一种包含新能源的电网监测方法的具体实施方式做详细
阐述。
32.如图1所示，本发明的电网监测方法包括以下步骤：
33.步骤(1)：采集所述电网输配电电压信号、电流信号，各节点电压信号、电流信号，储能电量；所述新能源有功出力；
34.步骤(2)：计算所述电网输配电功率；
35.步骤(3)：根据所述输配电电压信号、所述输配电电流信号、所述节点电压信号、所述节点电流信号、所述电网输配电功率进行常规判断：
36.判断所述输配电电压信号是否在输配电电压参考范围，若是，输配电电压正常；若不是，输配电电压异常；
37.判断所述输配电电流信号是否在输配电电流参考范围，若是，输配电电流正常；若不是，输配电电流异常；
38.判断所述节点电压信号是否在节点电压参考范围，若是，节点电压正常；若不是，节点电压异常；
39.判断所述节点电流信号是否在节点电流参考范围，若是，节点电流正常；若不是，节点电流异常；
40.判断所述电网输配电功率是否在负荷功率参考范围，若是，所述电网输配电功率适当若大于所述负荷功率参考范围，所述电网输配电功率过剩；若小于所述负荷功率参考范围所述电网输配电功率不足；
41.步骤(4)：计算所述支路功率：其中n为所述电网节点数，g
ij
为所述节点导纳矩阵中i行j列的实部，b
ij
为所述节点导纳矩阵中i行j列的虚部，u(i,t)为t时刻所述节点i的电压幅值，u(j,t)为t时刻所述节点j的电压幅值，θ
ij
(t)为t时刻支路ij两端的相角差；
42.步骤(5)：判断所述支路功率是否大于支路功率参考值，若是，支路功率高；若不是，支路功率正常；
43.步骤(6)：判断所述储能电量是否低于储能电量参考值，且所述储能装置处于放电状态，若是，所述储能装置储能不足；
44.步骤(7)：计算所述新能源出力波动产生的频率偏差：其中λn为所述新能源故障功率波动程度系数，pn为所述新能源额定输出功率，s为常规能源机组台数，tk为表示所述常规能源机组调频能力，k
tk
为所述常规能源机组k的功频特性，kn为所述新能源机组的功频特性；
45.步骤(8)：判断所述频率偏差是否小于频率偏差参考值，若是，所述电网正常；若不是，所述电网异常。
46.若所述常规能源机组具有一次调频能力tk取值1，若所述常规能源机组不具有一次调频能力tk取值0。
47.最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。