一种评估并网风电集中接入程度的量化方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新能源发电技术并网分析领域，更准确地说，本发明涉及一种评估并 网风电集中接入程度的量化方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国风电装机容量的快速增长，风电在电网中所占比重不断增加。由于风电 出力固有的随机性、间歇性，风电机组难以像火电机组、水电机组那样可以预先调度，因此 风电的大规模接入给电网的调度运行带来诸多问题：系统潮流、稳定问题、风电送出问题、 调峰问题、系统备用安排问题、运行单位众多协调问题等。上述诸多问题，影响了电网接纳 风电能力。
[0003] 在一定的负荷水平下，电网结构的紧密程度决定了新能源最大接纳能力的大小。 新能源从电网的不同点接入系统时，系统最大装机容量有很大差别。表征电力系统中某短 路容量是指电力系统在规定的运行方式下，关注点三相短路时的视在功率，其大小等于短 路电流与短路处的额定电压的乘积，即
[0004]
[0005] 其中Uav为短路处的平均额定电压，I三相短路时的短路电流交流分量初始值。 如用标么值表示，则有
[0006] S*=I*
[0007] 其中，r为三相短路电流初始值的标么值，即次暂态电流。而电网中某节点的次暂 态等值电抗
[0008] 由上可以看出，某节点短路容量S越大，则该节点对系统的等仿阻抗越小，即该节 点与系统联系越紧密。电力系统中，短路容量是系统电压强度的标志，短路容量越大，表明 系统的鲁棒性越强，系统就越能承受大的扰动；相反，短路容量越小，表明系统承受扰动的 能力越弱。
[0009] 因此，新能源接入点的短路容量反映了该节点的电压对新能源功率变化的敏感程 度。其值越小，表明接入点对新能源功率变化越敏感，即功率值的细微变化就会导致相关节 点电压的值发生剧烈的变化，也就使得承受新能源功率的扰动能力也差，从而限制了静态 稳定约束下电网的新能源接纳能力；其值越大，表明新能源接入点抗扰动能力及保持电压 稳定的能力较强，能够增强静态稳定约束下电网的新能源接纳能力。
[0010] 目前，针对大规模风电接入电网方式尚未有明确的判定指标或标准体系，而为分 析电网对风电的消纳能力及后续对风电的并网控制均需以此为基础。本发明即针对该需 求，以风电接入点的短路容量为计算基础之一，提出了 一种评估并网风电集中接入程度的 量化方法，可有效量化评估接入点处风电的集中接入程度，为后续的分析控制提供指导。
【发明内容】
[0011] 本发明目的是：提出一种评估并网风电集中接入程度的量化方法，根据某一区域 电网的风电装机容量及风电接入点的短路容量，即可通过计算该指标判断该接入点处的风 电是否是集中接入方式。
[0012] 具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的，包括以下步骤：
[0013] 1)统计电网中待评估的风电接入点的风电总装机容量，并计算该接入点的短 路容量sa。，sa。的计算公式为：
[0014]
[0015] 其中，Uav为短路处的平均额定电压，Ii为三相短路时的短路电流交流分量初始 值；
[0016] 2)按下式计算量化评估风电集中接入程度的指标QICA:
[0017]
[0018] 3)按以下标准判断风电在该接入点是否为集中接入：
[0019] 当QICA>a时，认为风电在该接入点为集中接入；
[0020] 当QICA<a时，认为风电在该接入点非集中接入；
[0021] a取值范围为0.2-0. 5。
[0022] 上述技术方案的进一步特征在于，短路容量Sa。计算采用在全开机方式下采用不 基于潮流、独立于潮流方式的方法进行
[0023] 本发明的有益效果如下：本发明基于风电总装机容量及风电接入点的短路容量， 可量化判断风电接入点是否为集中接入方式。在目前尚未有关于量化判断大规模风电接入 点方式的指标或标准体系的情况下，本发明填补了量化判断风电集中接入程度的空白，为 后续的分析及控制提供了良好的技术支撑。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025] 下面参照附图并结合实例对本发明作进一步详细描述。
[0026] 如图1所示，本发明方法主要包括三个步骤：
[0027] 1)首先，统计电网中待评估的风电接入点的风电总装机容量，并计算该接入点 的短路容量Sa。，Sa。的计算公式为：
[0028]
[0029] 其中，Uav为短路处的平均额定电压，I 三相短路时的短路电流交流分量初始值。 短路容量计算建议应宜采用在全开机方式下采用不基于潮流（基于方案）独立于潮流方式 的方法进行，具体计算方法，均有成熟算法，不在此详细描述
[0030] 2)定义了一种量化判断风电集中接入程度的指标QICA(Quantitativeindexof centralizedaccessQICA)，并计算该指标具体数值：
[0031]
[0032] 3)按以下标准判断风电在该接入点是否为集中接入：
[0033] 当QICA>a时，认为风电在该接入点为集中接入；
[0034] 当QICA<a时，认为风电在该接入点非集中接入；
[0035] a值大小可以视电网实际情况而定，建议取值范围为0. 2-0. 5。
[0036] 以下是针对2014年初西北电网新能源实际投运情况以及2015年底西北电网哈密 地区新能源的规划情况，分别计算上述量化风电集中接入程度指标。具体结果如表1和表 2所示。
[0037] 表1 2014年初西北电网新能源（风电）集中接入量化评估指标
[0038]
[0039]
[0040] 表2 2015年西北电网哈密地区规划的新能源（风电）集中接入量化评估指标
[0041]
[0042] 根据上述计算结果可以较准确地判断上述地区风电的接入情况，为后续的分析及 控制提供了良好的技术支撑。
[0043] 虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不 脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因 此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。
【主权项】
1. 一种评估并网风电集中接入程度的量化方法，其特征在于，包括w下步骤： 1) 统计电网中待评估的风电接入点的风电总装机容量P。。，并计算该接入点的短路容 量S。。，S。。的计算公式为：其中，Uw为短路处的平均额定电压，Ii为=相短路时的短路电流交流分量初始值； 2) 按下式计算量化评估风电集中接入程度的指标QICA;3) 按W下标准判断风电在该接入点是否为集中接入： 当QICA〉a时，认为风电在该接入点为集中接入； 当QICA《a时，认为风电在该接入点非集中接入；a取值范围为0. 2-0. 5。2. 根据权利要求1所述的评估并网风电集中接入程度的量化方法，其特征在于，短路 容量S。。计算采用在全开机方式下采用不基于潮流、独立于潮流方式的方法进行。
【专利摘要】本发明公开了一种评估并网风电集中接入程度的量化方法，属于新能源发电技术并网分析领域。本发明提出了一种量化判断风电是否为集中接入的指标QICA（Quantitative index of centralized access），通过计算电网中风电接入节点的QICA值予以判定。当风电接入点的QICA>a时，认为该节点为集中接入；当风电接入点的QICA≤a时，认为该节点非集中接入方式，a值大小可以视电网实际情况而定。本发明可以有效量化评估风电集中接入程度，为新能源的后续控制及电网对新能源的接纳能力分析提供了指导。
【IPC分类】H02J3/38
【公开号】CN104935001
【申请号】CN201510146214
【发明人】周霞, 李威, 李碧君, 崔晓丹, 侯玉强, 张晋, 王吉利, 柯贤波, 霍超, 程林
【申请人】国电南瑞科技股份有限公司, 国家电网公司西北分部
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年3月30日