一种基于功率区间的风电机组闪变确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新能源接入与控制领域的方法，具体讲涉及一种基于功率区间的 风电机组闪变确定方法。
【背景技术】
[0002] 风力发电是风能利用的重要形式，是可再生能源开发中技术最成熟的、最具有规 模开发前景的发电方式之一。风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力发展清洁 能源是世界各国的战略选择。近年来我国风力发电发展势头迅猛，风电装机每年翻番，大规 模并网风电机组的运行对电网及用户的影响也日趋重要。
[000引理想的电力系统应从直定的频率巧OHz)和正弦的波形，按照规定的电压水平对 用户供电。在Η相交流电力系统中，各相的电压和电流应处于幅值大小相等、相位互差 120°的对称状态。但由于电力系统中的发电机、变压器、线路等系统元件的参数并不是理 想线性或对称的，再加上目前调控手段的不完善、负荷性质各异、负荷变化的随机性、运行 操作W及各种故障等原因，送种理想的对称状态实际上并不存在，因此就产生了电能质量 的概念。电能质量的定义为；导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差， 闪变就是电能质量的重要内容之一。
[0004] 对于风电机组而言，由于风具有随机波动的特性，而风电机组的输出功率与风速 的Η次方成正比且与风向有关，因此其输出功率也是随机波动的。风电机组自身的固有特 性，如培影效应、偏航误差、风剪切作用和叶片重力不平衡等，也会对风电机组的输出功率 造成影响，引起机组输出功率的周期性波动。送种不稳定的功率注入电网，尤其是在大规模 风电并网的情况下，会对电网的稳定性和电能质量造成影响，引起电压的波动和闪变问题。 因此，电压波动和闪变是风电机组引起的主要的电能质量问题。
[0005] 但是，现有技术中风电机组的闪变计算方法为根据风速进行区间统计后计算得出 相应的闪变系数，但是此方法在测试期间需要额外增加测风的设备；计算方面，由于风速只 作为风电机组的参考量，并不参与控制，按照风速区间统计方法进行统计计算，不能真实的 反映出风电机组在不同运行状态及运行环境下的闪变值。
[000引因此，需要提供一种改进的风电机组闪变确定方法。
【发明内容】
[0007] 为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于功率区间的风电机组闪变确定 方法。
[0008] 实现上述目的所采用的解决方案为：
[0009] -种基于功率区间的风电机组闪变确定方法，其改进之处在于；所述方法包括W 下步骤：
[0010] I、确定测试点；
[0011] II、根据风电机组的运行状态在不同的功率区间内进行数据采集；
[0012] III、根据风电机组年平均输出功率和电网阻抗角计算闪变值。
[0013] 进一步的，所述步骤I中，选取风电机组出口变压器低电压侧为所述测量点。
[0014] 进一步的，所述步骤II中，所述功率区间根据输出的有功功率或额定功率的值进 行分区；
[0015] 所述功率区间包括（-0. 05 ~0. 1]、（0. 1 ~0. 2]、（0. 2 ~0. 3]、（0. 3 ~0. 4]、 (0. 4 ~0.引、（0. 5 ~0. 6]、（0. 6 ~0. 7]、（0. 7 ~0.引、（0. 8 ~0. 9]、（0. 9 ~1. 05]。
[0016] 进一步的，所述步骤II包括W下步骤：
[0017] S201、从Η相瞬时电压和Η相瞬时电流中确定各所述功率区间内相电压和相电 流，确定有功功率和无功功率；
[0018] S202、根据有功功率确定功率区间；
[0019] S203、获取不同所述功率区间lOmin时间序列的所述测量点的Η相瞬时电压和Η 相瞬时电流。
[0020] 进一步的，所述步骤III中，计算闪变包括W下步骤：
[0021] S301、构建虚拟电网，根据所述虚拟电网确定模拟电压的瞬时值Ufk(t);
[0022] S302、获取各功率区间内lOmin时间序列的有功功率，确定各有功功率对应的闪 变扰动系数Pst ;
[0023] S303、按下式确定各功率区间的闪变系数：
[0024]
[002引其中At为闪变扰动系数，Sk,fk/S。为短路比；
[0026] S304、按下式确定功率区间的加权系数：
[0027]
[002引 P。。为年平均输出功率，Pi为第i个功率区间内功率，Ni为第i个功率区间内测量 闪变系数的实际出现数目，N为闪变系数在各功率区间的总个数；
[0029] S305、闪变系数加权累计分布概率统计。
[0030] 进一步的，所述步骤S306中，闪变系数加权累计分布概率统计：
[0031] S3051、将所述闪变值降序排序，确定最大值对应的分布概率为100%，之后的闪变 系数对应的加权累计分布顺序递减，递减值根据各功率区间对应的加权系数确定，确定各 功率区间加权系数递减确定值为：
[0032]
[0033] 其中，为功率区间的加权系数，Ni为第i个功率区间内测量闪变系数的实际出 现数目，Nb为第i个功率区间的闪变系数的递减个数；
[0034] S3052、根据各闪变系数对应的测量值的加权累计分布，确定最接近95%分布概率 的闪变系数值为不同年平均输出功率及电网阻抗角下的闪变值C ( Vk，化。)。
[0035] 进一步的，所述步骤III中，通过获取不同阻抗角下的闪变扰动系数，确定不同的 闪变系数；
[0036] 所述阻抗角分别取30。、50°、70°和85。。
[0037] 进一步的，所述步骤III中，在不同的所述年平均输出功率下，确定不同的闪变系 数；
[0038] 所述年平均输出功率分别取0.化u、0. 5pu、0. 7pu和1.化U。
[0039] 与现有技术相比，本发明具有W下优异效果：
[0040] 1、本发明提供的方法采用功率分区间的方法进行风电机组的闪变计算，不需单独 采集风速，有效的降低了试验成本。
[0041] 2、本发明提供的方法根据实时获取的数据进行计算，减少部分计算过程，提高数 据的精度，从而减少了不确定度的来源，提高计算的准确度；优化了现有技术的方法不能真 实的反映出风电机组在不同运行状态及运行环境下的闪变值的缺陷。
【附图说明】
[0042] 图1为风电机组闪变测试采集点示意图；
[0043] 图2为本实施例中风电机组闪变计算流程图；
[0044] 图3为本实施例中闪变仪计算流程图；
[0045] 图4为本实施例中电网阻抗角k分别为30。，50°，70°和85。时Pst值随功率 的变化图。
【具体实施方式】
[0046] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的详细说明。
[0047] 本发明提供一种基于功率区间的风电机组闪变确定方法，该方法包括W下步骤：
[0048] 步骤一、确定测试点；
[0049] 步骤二、根据风电机组的运行状态在不同的功率区间内进行数据采集；
[0050] 步骤H、根据风电机组年平均输出功率和电网阻抗角计算闪变值。
[0051] 步骤一、确定测量点。
[0052] 为准确获得风电机组在不同运行工况下的闪变值，选用风电机组出口变压器低压 侧为所述测量点。
[0053] 如图1所示，图1为风电机组闪变测试采集点示意图；获得风电机组出口变压器低 压侧Η相电流Lv和风电机组出口变压器低压侧Η相电压化V。
[0054] 步骤二、根据风电机组的运行状态在不同的功率区间内进行数据采集。
[00巧]数据采集需要确定风电机组的工作状态。
[0056] 测试条件为；被测风电机组应已并网运行一段时间；测试期间，风电机组应可在 不同工况下连续运行；为更真实的反映风电机组的闪变，测量点应选择在风电机组出口变 压器低压侧。
[0057] 在风电机组连续运行状态下测量闪变系数时，风电机组的无功功率输出应尽可能 为零。
[0058] 数据采集包括W下步骤：
[0059] 获取测量点的Η相瞬时电压和Η相瞬时电流，确定基波正序分量的有功功率和无 功功率。根据无功功率判断数据是否有效，并根据有功功率判断采集数据所处区间。具体 方法如下：
[0060] ①、测量获得相电压和相电流，确定单基波周期Τ内基波分量的傅里叶系数。A相 相电压化的计算等式如下式：
[0063] 其中，为基波频率。
[0064] ②、按下式确定所述基波正序分量的电压矢量分量及电流矢量分量：
[0069] ⑨、进一步的，按下式确定基波正序分量的有功功率Pi+和无功功率;
[007引 W上WA相为例，B、C相相似。
[0073] ④、在不同的功率区间内进行数据采集。
[0074] 首先，确定功率区间。本发明中，对有功功率进行分区。分区如下表1所示，表1 为有功功率区间表。
[00 巧 1
[0076] 表1有功功率区间
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