一种新能源场站风电机组的分群方法及相关设备与流程

【】本发明涉及风电机组分群，尤其涉及一种新能源场站风电机组的分群方法及相关设备。

背景技术

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背景技术：

1、随着能源和环境问题的日益突出，风力发电以其清洁、灵活、可持续等优点在电网中所占的比例越来越高。目前，大型风电场群已经形成，大型风电场群中风电机组台运行工况差异较大，无法对风电场群进行统一的仿真。现有的解决方案为通过对每台风电机组进行单独的仿真，这种单独仿真的方式不仅会大大增加仿真运算规模，延长仿真运算时间，还会降低仿真的有效性和准确性。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、有鉴于此，本发明提供了一种新能源场站风电机组的分群方法及相关设备，以降低仿真运算规模、缩短仿真运算时间及提高仿真的有效性和准确性。

2、本发明第一实施例的具体技术方案为：一种新能源场站风电机组的分群方法，所述方法包括：利用新能源场站中风电机组在故障清除时刻的第一有功功率和所述风电机组在故障期间的稳态电压获得所述风电机组在故障期间的稳态有功电流；根据所述稳态有功电流、所述风电机组在工作状态时的第二有功功率、所述风电机组在故障期间的电压和所述风电机组的无功电流获得所述风电机组的最大电流；根据所述无功电流和所述风电机组的最大电流构建分群阈值；所述分群阈值为所述风电机组的第一有功电流的标准值；根据所述新能源场站中每台风电机组实时的第二有功电流和所述分群阈值对新能源场站中全部的风电机组进行分群。

3、优选的，所述分群阈值采用如下公式获得：

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5、其中，pi(tf)为所述第一有功功率，ui(tf)为所述稳态电压，ip_i(tf)为所述稳态有功电流，pnormal_i为所述第二有功功率，ufault_i为所述风电机组在故障期间的电压，imax_i为所述最大电流，iq_i(tf)为所述无功电流，其中为所述分群阈值。

6、优选的，所述无功电流采用如下公式获得：

7、iq_i(tf)＝min(iq_max,kq1·(kq2-ui(tf)))

8、其中，iq_i(tf)为所述无功电流，iq_max为预设的无功电流限幅值，kq1为预设的无功支撑系数，kq2为预设的无功电压阈值，ui(tf)为所述稳态电压。

9、优选的，所述方法还包括：对分群后的风电机组群进行仿真获取分群后的风电机组群的等值功率、分群后的风电机组群的等值电流、分群后的风电机组群聚合成的等值机对应的电压和分群后的风电机组群聚合成的等值机对应的电流；根据所述等值功率、等值电流、等值机对应的电压和等值机对应的电流获得等值机对应的等值阻抗；将所述等值阻抗代入至预设的等值电缆阻抗模型中，获得所述等值机对应的集电网络的等值电阻和所述等值机对应的集电网络的等值电感。

10、优选的，所述预设的等值电缆阻抗模型采用如下公式获得：

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12、其中，req_a(t)为所述等值机对应的集电网络的等值电阻，xeq_a(t)为所述等值机对应的集电网络的等值电感，zeq_a(t)为所述等值阻抗，real代表实部，imag代表虚部。

13、优选的，所述方法还包括：根据分群后的风电机组群对应的集电网络等值前电容的电容值，及等值前电容的电压向量获得所述分群后的风电机组群对应的集电网络对地电容的第一无功损耗；根据所述分群后的风电机组群对应的集电网络等值后电容的电容值，及等值后电容的电压向量获得所述分群后的风电机组群对应的集电网络对地电容的第二无功损耗；根据所述第一无功损耗和所述第二无功损耗相等的原则获得所述分群后的风电机组群对应的集电网络的等值电容。

14、7.如权利要求6所述的新能源场站风电机组的分群方法，其特征在于，所述等值电容采用如下公式获得：

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16、其中，ceq_a(t)为所述等值电容，a为所述分群后的风电机组群，ci为所述等值前电容的电容值，为t时刻等值前电容的电压向量，为t+1时刻等值前电容的电压向量，其中t为仿真时间，为等值后电容的电压向量，为新能源场站的并网点电压。

17、本发明第二实施例的具体技术方案为：一种新能源场站风电机组的分群系统，所述系统包括：稳态有功电流获取模块、最大电流获取模块、分群阈值获取模块和分群模块；所述稳态有功电流获取模块用于利用新能源场站中风电机组在故障清除时刻的第一有功功率和所述风电机组在故障期间的稳态电压获得所述风电机组在故障期间的稳态有功电流；所述最大电流获取模块用于根据所述稳态有功电流、所述风电机组在工作状态时的第二有功功率、所述风电机组在故障期间的电压和所述风电机组的无功电流获得所述风电机组的最大电流；所述分群阈值获取模块用于根据所述无功电流和所述风电机组的最大电流构建分群阈值；所述分群阈值为所述风电机组的第一有功电流的标准值；所述分群模块用于根据所述新能源场站中每台风电机组实时的第二有功电流和所述分群阈值对新能源场站中全部的风电机组进行分群。

18、本发明第三实施例的具体技术方案为：一种新能源场站风电机组的分群设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如本申请第一实施例中任一项所述方法的步骤。

19、本发明第四实施例的具体技术方案为：一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如本申请第一实施例中任一项所述方法的步骤。

20、实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

21、本发明利用新能源场站中风电机组在故障清除时刻的第一有功功率和风电机组在故障期间的稳态电压获得风电机组在故障期间的稳态有功电流；根据稳态有功电流、风电机组在工作状态时的第二有功功率、风电机组在故障期间的电压和风电机组的无功电流获得风电机组的最大电流；根据无功电流和风电机组的最大电流构建分群阈值；分群阈值为风电机组的第一有功电流的标准值；根据新能源场站中每台风电机组实时的第二有功电流和分群阈值对新能源场站中全部的风电机组进行分群。

22、根据风电机组在故障清除时刻的第一有功功率、故障期间的稳态电压获得风电机组的稳态有功电流，并根据稳态有功电流及风电机组在工作状态时的第二有功功率、故障期间的电压、风电机组的无功电流获得风电机组的最大电流，并结合无功电流与最大电流获得用于分群的群分阈值，使不同的风电机组根据最大电流和无功电流的进行分群，分群后的风电机组运行工况差异较小，通过对分群后的风电机组进行分群仿真，能够降低仿真运算规模、缩短仿真运算时间及提高仿真的有效性和准确性。

技术特征：

1.一种新能源场站风电机组的分群方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的新能源场站风电机组的分群方法，其特征在于，所述分群阈值采用如下公式获得：

3.如权利要求1所述的新能源场站风电机组的分群方法，其特征在于，所述无功电流采用如下公式获得：

4.如权利要求1所述的新能源场站风电机组的分群方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.如权利要求4所述的新能源场站风电机组的分群方法，其特征在于，所述预设的等值电缆阻抗模型采用如下公式获得：

6.如权利要求1所述的新能源场站风电机组的分群方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.如权利要求6所述的新能源场站风电机组的分群方法，其特征在于，所述等值电容采用如下公式获得：

8.一种新能源场站风电机组的分群系统，其特征在于，所述系统包括：稳态有功电流获取模块、最大电流获取模块、分群阈值获取模块和分群模块；

9.一种新能源场站风电机组的分群设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请实施例公开了一种新能源场站风电机组的分群方法及相关设备，通过根据风电机组在故障清除时刻的第一有功功率、故障期间的稳态电压获得风电机组的稳态有功电流，并根据稳态有功电流及风电机组在工作状态时的第二有功功率、故障期间的电压、风电机组的无功电流获得风电机组的最大电流，并结合无功电流与最大电流获得用于分群的群分阈值，使不同的风电机组根据最大电流和无功电流的进行分群，分群后的风电机组运行工况差异较小，通过对分群后的风电机组进行分群仿真，能够降低仿真运算规模、缩短仿真运算时间及提高仿真的有效性和准确性。

技术研发人员：周鑫,朱益华,张丽,罗超,姜訸,涂亮,何鑫,余佳微,刘宇嫣,曾冠铭
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8