一种对风电场并网点进行合理选址的分析方法与流程

本发明涉及一种对风电场并网点进行合理选址的分析方法，属新能源发电并网技术领域。

背景技术：

在风电发展中有许多技术性的问题需要解决，其中不容忽视的就是电网对风电接纳能力的研究。风电接纳能力的研究主要从风电场并网位置的选择和最大注入功率计算两方面进行，针对风电接入电网的稳定特性进行全面的分析,得到量化结果。关于风电场接入位置的选择，至今没有一个统一确定的方法，已有的灵敏度分析法和连续潮流法都是找出电网电压的薄弱点，进而得到风电场的最佳接入位置。考虑到风电场并网会改变区域电网的潮流分布，进而改变系统的网损，影响系统运行的经济性。因此，综合分析和量化电网电压稳定水平和网损对风电场进行合理选址是十分重要的。

关于衡量电压稳定性的指标的选取，考虑到风功率注入改变了系统的潮流分布，对系统的节点电压产生较大的影响，局部节点的电压非常接近其合格范围的上下限，使电压合格率下降，成为系统安全运行的隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是，为了准确地量化电网电压的稳定性水平，本发明提出一种对风电场并网点进行合理选址的分析方法。

实现本发明的技术方案如下：一种对风电场并网点进行合理选址的分析方法，通过对电网电压稳定水平和网损两项指标的综合分析计算，针对结果的变化趋势，对各并网点进行优先级排序，最后得到风电场不同并网位置的优先级排序，排序第一的并网点即为最佳选址位置。

所述电网电压越限距离D用下式表示：

$D=\frac{{\mathrm{\Σ}}_i^N\frac{\left|U_{opt}-U_i\right|}{U_{opt}}}{N}---\left(1\right)$

其中，U_opt为正常运行时电网电压目标值；U_i为实际运行时节点i的电压值；N为电网评估点数量。

所述电网电压越限距离，对于大规模风电场并网，是风电场并网后整体电压水平与正常运行电压的目标水平之间的关键参数值之差，值越小越好。

所述电网电压越限距离具体量化电网电压稳定性，可作为估计当前运行点电压稳定裕度程度的一种量化方法。

本发明在PSASP仿真平台上搭建双馈风力发电机组模型，并视为PQ节点，其中Q＝0，cosΦ＝1，只考虑有功输出，以8个220kV负荷母线节点作为风电场并网点，在满足电网静态约束的条件下各并网点依次注入风功率为110MW、120MW、130MW、140MW和150MW。潮流计算得到评估节点电压幅值，由公式(1)计算得到电网电压越限距离。

所述优先级的确定方法采用计数法，数值大小代表该指标的得分情况，得分越高，优先级越高。各项指标得分最高为8，最低为1。将上述计算结果分别进行排序，然后叠加得到最终结果，如表1所示，即为风电场不同并网位置的优先级排序，排序第一的并网点即为最佳选址位置。表1为风电场接入位置优先级排序。

表1

本发明方法计算结果得出的结论可为风电场合理选址提供合理的依据。第一，当风电场注入相同的功率时，各并网点的电网电压越限距离D大小不同，表明风电场并网位置不同，对电网电压稳定水平影响不同，明显看出，风电场在节点29和节点16处并网后电网的电压稳定性高于在节点9和节点23并网。第二，随着并网风功率逐渐增大，各并网点的电网电压越限距离D都有所上升，表明整体的电压运行水平距离目标电压水平越来越远，电网电压水平有所下降，电压越限的可能性增大。第三，电网网损的变化也存在着相同的趋势。

本发明的有益效果是，本发明通过对电网电压稳定水平和网损两项指标的综合分析计算，针对结果的变化趋势，对各并网点进行优先级排序，最后得到风电场不同并网位置的优先级排序，排序第一的并网点即为最佳选址位置。本发明提出用电网电压越限距离具体量化电网电压稳定性；电网电压越限距离，对于大规模风电场并网，是风电场并网后整体电压水平与正常运行电压的目标水平之间的关键参数值之差，值越小越好。本发明方法简单、实用。本发明方法适用于大规模风电场并网点的合理选址。

附图说明

图1为本发明搭建的系统结构图；

图2为不同风电功率下电网电压越限距离；

图3为不同风功率下网络损耗。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作更进一步的说明。

本实施例在PSASP仿真平台上搭建了36节点系统模型，如图1所示，

220kV带负荷枢纽变电站母线分别表示为节点9、节点16、节点18、节点19、节点20、节点21、节点23和节点29。

在PSASP仿真平台上搭建双馈风力发电机组模型，并视为PQ节点，其中Q＝0，cosΦ＝1，只考虑有功输出，以8个220kV负荷母线节点作为风电场并网点，在满足电网静态约束的条件下各并网点依次注入风功率为110MW、120MW、130MW、140MW和150MW。

潮流计算得到评估节点电压幅值，由公式(1)计算得到电网电压越限距离。电网电压越限距离D和相应的网损分别如图2和图3所示。