防止分布式新能源持续低电压穿越的参数配置方法及系统与流程

本发明涉及分布式新能源低电压穿越控制，更具体地，涉及防止分布式新能源持续低电压穿越的参数配置方法及系统。

背景技术：

1、近年来，以屋顶光伏为代表的分布式新能源发电在我国呈爆发式增长，成为电力系统的重要结构性特征。

2、在电力系统故障后，分布式新能源很可能进入低电压穿越状态，并在大电网电压恢复后继续维持低电压穿越状态进而脱网，威胁大电网安全运行。

3、因此，需要合理配置分布式新能源的控制参数，以避免其进入持续低电压穿越状态。

技术实现思路

1、本发明技术方案提供一种防止分布式新能源持续低电压穿越的参数配置方法及系统，以解决如何为防止分布式新能源持续低电压穿越而进行参数配置的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种防止分布式新能源持续低电压穿越的参数配置方法，所述方法包括：

3、建立包含分布式新能源的电力系统模型；

4、建立所述分布式新能源的电力系统模型的分布式新能源低电压穿越控制的数学表达；

5、将所述分布式新能源的电力系统模型表示为包含分布式新能源戴维南等值形式，基于所述分布式新能源戴维南等值形式建立分布式新能源低电压穿越期间的电力系统潮流方程；

6、对所述电力系统潮流方程进行求解，获取所有解中使视在负荷功率最大的一组解；

7、将所述最大的一组解代入期望的新能源电流方程，获取期望的新能源电流；

8、将所述期望的新能源电流代入所述分布式新能源低电压穿越控制的数学表达，确定分布式新能源低电压穿越控制的参数。

9、优选地，所述分布式新能源低电压穿越控制的数学表达为：

10、ip＝kp1vt+kp2ip0+ipset

11、iq＝kq1(vl-vt)+iqset

12、其中，ip表示新能源低电压穿越期间的有功电流指令，iq表示新能源低电压穿越期间的无功电流指令，ip0表示新能源进入低电压穿越前的有功电流，vt表示新能源的机端电压，vl表示新能源进入低电压穿越的门槛电压，kp1为控制参数1，kp2为控制参数2，ipset为控制参数3，kq1为控制参数4，iqset为控制参数5。

13、优选地，所述分布式新能源低电压穿越期间的电力系统潮流方程为：

14、

15、

16、vlcosαpoc＝eeqcosαeq-iszeqcos(αs+αeq)

17、vlsinαpoc＝eeqsinαeq-iszeqsin(αs+αeq)

18、其中，is为配网消耗的总电流有效值，αs为配网消耗的总电流相角，sld为视在负荷功率，为负荷功率因数角，αpoc为等值新能源并网点电压相角，ires为新能源电流有效值，αdre为新能源电流相角，zc为无功补偿容纳，eeq为大电网等效电压源有效值，αeq为大电网等效电压源相角，zeq为大电网等效阻抗模值。

19、优选地，所述期望的新能源电流方程为：

20、ip＝idrecos(αpoc-αdre)

21、iq＝idresin(αpoc-αdre)

22、其中，idre新能源电流的有效值。

23、优选地，所述对所述电力系统潮流方程进行求解，获取所有解中使视在负荷功率最大的一组解，包括：

24、在αdre∈[-π，π)区间内求解方程组。

25、基于本发明的另一方面，本发明提供一种防止分布式新能源持续低电压穿越的参数配置系统，所述系统包括：

26、建立单元，用于建立包含分布式新能源的电力系统模型；建立所述分布式新能源的电力系统模型的分布式新能源低电压穿越控制的数学表达；将所述分布式新能源的电力系统模型表示为包含分布式新能源戴维南等值形式，基于所述分布式新能源戴维南等值形式建立分布式新能源低电压穿越期间的电力系统潮流方程；

27、执行单元，用于对所述电力系统潮流方程进行求解，获取所有解中使视在负荷功率最大的一组解；将所述最大的一组解代入期望的新能源电流方程，获取期望的新能源电流；

28、结果单元，用于将所述期望的新能源电流代入所述分布式新能源低电压穿越控制的数学表达，确定分布式新能源低电压穿越控制的参数。

29、优选地，所述分布式新能源低电压穿越控制的数学表达为：

30、ip＝kp1vt+kp2ip0+ipset

31、iq＝kq1(vl-vt)+iqset

32、其中，ip表示新能源低电压穿越期间的有功电流指令，iq表示新能源低电压穿越期间的无功电流指令，ip0表示新能源进入低电压穿越前的有功电流，vt表示新能源的机端电压，vl表示新能源进入低电压穿越的门槛电压，kp1为控制参数1，kp2为控制参数2，ipset为控制参数3，kq1为控制参数4，iqset为控制参数5。

33、优选地，所述分布式新能源低电压穿越期间的电力系统潮流方程为：

34、

35、

36、vlcosαpoc＝eeqcosαeq-iszeqcos(αs+αeq)

37、vlsinαpoc＝eeqsinαeq-iszeqsin(αs+αeq)

38、其中，is为配网消耗的总电流有效值，αs为配网消耗的总电流相角，sld为视在负荷功率，为负荷功率因数角，αpoc为等值新能源并网点电压相角，ires为新能源电流有效值，αdre为新能源电流相角，zc为无功补偿容纳，eeq为大电网等效电压源有效值，αeq为大电网等效电压源相角，zeq为大电网等效阻抗模值。

39、优选地，所述期望的新能源电流方程为：

40、ip＝idrecos(αpoc-αdre)

41、iq＝idresin(apoc-αdre)

42、其中，idre新能源电流的有效值。

43、优选地，所述对所述电力系统潮流方程进行求解，获取所有解中使视在负荷功率最大的一组解，包括：

44、在αdre∈[-π，π)区间内求解方程组。

45、本发明技术方案提供一种防止分布式新能源持续低电压穿越的参数配置方法及系统，其中方法包括：建立包含分布式新能源的电力系统模型；建立分布式新能源的电力系统模型的分布式新能源低电压穿越控制的数学表达；将分布式新能源的电力系统模型表示为包含分布式新能源戴维南等值形式，基于分布式新能源戴维南等值形式建立分布式新能源低电压穿越期间的电力系统潮流方程；对电力系统潮流方程进行求解，获取所有解中使视在负荷功率最大的一组解；将最大的一组解代入期望的新能源电流方程，获取期望的新能源电流；将期望的新能源电流代入分布式新能源低电压穿越控制的数学表达，确定分布式新能源低电压穿越控制的参数。本发明技术方案实现了合理配置分布式新能源的控制参数，避免其并网运行后进入持续低电压穿越状态。

技术特征：

1.一种防止分布式新能源持续低电压穿越的参数配置方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，所述分布式新能源低电压穿越控制的数学表达为：

3.根据权利要求2所述的方法，所述分布式新能源低电压穿越期间的电力系统潮流方程为：

4.根据权利要求3所述的方法，所述期望的新能源电流方程为：

5.根据权利要求3所述的方法，所述对所述电力系统潮流方程进行求解，获取所有解中使视在负荷功率最大的一组解，包括：

6.一种防止分布式新能源持续低电压穿越的参数配置系统，所述系统包括：

7.根据权利要求6所述的系统，所述分布式新能源低电压穿越控制的数学表达为：

8.根据权利要求7所述的系统，所述分布式新能源低电压穿越期间的电力系统潮流方程为：

9.根据权利要求8所述的系统，所述期望的新能源电流方程为：

10.根据权利要求8所述的系统，所述对所述电力系统潮流方程进行求解，获取所有解中使视在负荷功率最大的一组解，包括：

技术总结
本发明公开了一种防止分布式新能源持续低电压穿越的参数配置方法及系统，建立包含分布式新能源的电力系统模型；建立分布式新能源低电压穿越控制的数学表达；将分布式新能源的电力系统模型表示为包含分布式新能源戴维南等值形式，基于分布式新能源戴维南等值形式建立分布式新能源低电压穿越期间的电力系统潮流方程；对电力系统潮流方程进行求解，获取所有解中使视在负荷功率最大的一组解；将最大的一组解代入期望的新能源电流方程，获取期望的新能源电流；将期望的新能源电流代入分布式新能源低电压穿越控制的数学表达，确定分布式新能源低电压穿越控制的参数。本发明通过配置分布式新能源的控制参数，避免其并网运行后进入持续低电压穿越状态。

技术研发人员：孙华东,徐式蕴,兰天楷,赵兵
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13