一种新能源单线送出系统送出极限提升方法和装置与流程

文档序号:41075416发布日期:2025-02-28 17:08阅读:36来源:国知局

本发明属于电力系统的电网规划运行,具体涉及一种新能源单线送出系统送出极限提升方法和装置。


背景技术:

1、新能源的开发利用在全球范围内持续增长,特别是在那些拥有丰富风能、太阳能等资源的地区。然而,这些新能源密集区通常地理位置偏远,远离主要的城市负荷中心,加之新能源发电设施的平均出力水平较低,基于技术经济性的多重考虑,可能采用单回交流长距离输电线路,来实现大规模新能源电力的远程输送,也就出现了大规模新能源通过单回交流长线路送出的场景。

2、在大规模新能源单线送出系统中,“单相瞬时接地重合闸成功故障”的处理尤为关键,因为这直接影响到系统在故障恢复后的稳定运行及其送电极限。该指标不仅是电网规划和运行中的重要考量因素,而且通常依赖于复杂的机电仿真计算来获得准确的数据。然而,当前所采用的新能源低电压穿越(lvrt)控制策略在故障清除后倾向于立即恢复功率,这种做法虽然旨在尽快恢复供电,却带来了新的挑战:在系统经历单相瞬时故障后的非全容量运行阶段,新能源装置频繁触发低电压穿越功能,造成送出线路功率的大幅波动。结果,系统的送电能力受到限制,为保证稳定性不得不对新能源的输出进行长期约束,从而加剧了弃电现象,这对充分利用清洁能源构成了障碍。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供一种新能源单线送出系统送出极限提升方法和装置,旨在通过优化故障后新能源有功爬坡初始值维持时间,使得单瞬故障后的非全相运行期间,新能源也能维持较低功率运行,重合闸成功后新能源有功功率快速恢复,从而避免了新能源单线送出系统非全行运行期间的功率大幅振荡,提升了新能源单线送出系统的送出极限。

2、为了实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:

3、第一方面,本发明提供了一种新能源单线送出系统送出极限提升方法,包括如下步骤:

4、设置新能源单线送出系统在低电压穿越和故障后恢复过程中的控制参数;

5、基于控制参数,对新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描;

6、当新能源单线送出系统达到临界稳定状态时,记录系统在单瞬故障临界稳定时的第一新能源出力;

7、在控制参数中设置故障后有功爬坡初始值维持时间,得到新的控制参数;

8、基于新的控制参数,重新对新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描;

9、当新能源单线送出系统达到临界稳定状态时,记录系统在单瞬故障临界稳定时的第二新能源出力;

10、将第一新能源出力和第二新能源出力进行比较,若第二新能源出力大于第一新能源出力,则以新的控制参数对新能源单线送出系统进行故障后控制,以提升新能源单线送出系统的送出极限。

11、进一步的,对新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描,包括:

12、在设定的新能源初始有功功率基础上,对新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描;

13、判断新能源单线送出系统是否达到临界稳定状态;

14、若否,则按设定步长提升新能源有功功率,直至系统达到临界稳定状态。

15、进一步的,临界稳定状态包括:系统失稳时的临界状态和新能源满功率运行时的临界状态。

16、进一步的,控制参数至少包括:低电压有功功率控制值、故障后有功爬坡初始值、故障后有功爬坡初始值维持时间和故障后有功爬坡速率。

17、进一步的,在设置新能源单线送出系统在低电压穿越和故障后恢复过程中的控制参数时,将故障后有功爬坡初始值维持时间设置为零。

18、第二方面,本发明提供了一种新能源单线送出系统送出极限提升装置,包括:

19、参数设置模块,用于设置新能源单线送出系统在低电压穿越和故障后恢复过程中的控制参数;还用于在控制参数中设置故障后有功爬坡初始值维持时间,得到新的控制参数;

20、故障扫描模块,用于基于控制参数,对新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描;还用于基于新的控制参数,重新对新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描;

21、数据记录模块,用于在新能源单线送出系统达到临界稳定状态时,记录系统在单瞬故障临界稳定时的第一新能源出力和第二新能源出力;

22、送出极限提升模块,用于将第一新能源出力和第二新能源出力进行比较,若第二新能源出力大于第一新能源出力,则以新的控制参数对新能源单线送出系统进行故障后控制,以提升新能源单线送出系统的送出极限。

23、进一步的,对新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描,包括:

24、在设定的新能源初始有功功率基础上,对新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描;

25、判断新能源单线送出系统是否达到临界稳定状态;

26、若否,则按设定步长提升新能源有功功率,直至系统达到临界稳定状态。

27、进一步的,临界稳定状态包括:系统失稳时的临界状态和新能源满功率运行时的临界状态。

28、进一步的,控制参数至少包括:低电压有功功率控制值、故障后有功爬坡初始值、故障后有功爬坡初始值维持时间和故障后有功爬坡速率。

29、进一步的,在设置新能源单线送出系统在低电压穿越和故障后恢复过程中的控制参数时,将故障后有功爬坡初始值维持时间设置为零。

30、综上,本发明提供了一种新能源单线送出系统送出极限提升方法和装置,包括设置新能源单线送出系统在低电压穿越和故障后恢复过程中的控制参数;基于控制参数,对新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描;当新能源单线送出系统达到临界稳定状态时,记录系统在单瞬故障临界稳定时的第一新能源出力;在控制参数中设置故障后有功爬坡初始值维持时间,得到新的控制参数;基于新的控制参数,重新对新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描;当新能源单线送出系统达到临界稳定状态时,记录系统在单瞬故障临界稳定时的第二新能源出力;将第一新能源出力和第二新能源出力进行比较,若第二新能源出力大于第一新能源出力,则以新的控制参数对新能源单线送出系统进行故障后控制,以提升新能源单线送出系统的送出极限。本发明通过优化故障后新能源有功爬坡初始值维持时间,使得单瞬故障后的非全相运行期间,新能源也能维持较低功率运行,重合闸成功后新能源有功功率快速恢复,从而避免了新能源单线送出系统非全行运行期间的功率大幅振荡,提升了新能源单线送出系统的送出极限。



技术特征:

1.一种新能源单线送出系统送出极限提升方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的新能源单线送出系统送出极限提升方法,其特征在于,对所述新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描,包括:

3.根据权利要求2所述的新能源单线送出系统送出极限提升方法,其特征在于,所述临界稳定状态包括:系统失稳时的临界状态和新能源满功率运行时的临界状态。

4.根据权利要求1所述的新能源单线送出系统送出极限提升方法,其特征在于,所述控制参数至少包括:低电压有功功率控制值、故障后有功爬坡初始值、故障后有功爬坡初始值维持时间和故障后有功爬坡速率。

5.根据权利要求4所述的新能源单线送出系统送出极限提升方法,其特征在于,在设置新能源单线送出系统在低电压穿越和故障后恢复过程中的控制参数时,将所述故障后有功爬坡初始值维持时间设置为零。

6.一种新能源单线送出系统送出极限提升装置,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的新能源单线送出系统送出极限提升装置,其特征在于,对所述新能源单线送出系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描,包括:

8.根据权利要求7所述的新能源单线送出系统送出极限提升装置,其特征在于,所述临界稳定状态包括:系统失稳时的临界状态和新能源满功率运行时的临界状态。

9.根据权利要求6所述的新能源单线送出系统送出极限提升装置,其特征在于,所述控制参数至少包括:低电压有功功率控制值、故障后有功爬坡初始值、故障后有功爬坡初始值维持时间和故障后有功爬坡速率。

10.根据权利要求9所述的新能源单线送出系统送出极限提升装置,其特征在于,在设置新能源单线送出系统在低电压穿越和故障后恢复过程中的控制参数时,将所述故障后有功爬坡初始值维持时间设置为零。


技术总结
本发明提供了一种新能源单线送出系统送出极限提升方法和装置,主要包括设置系统在低电压穿越和故障后恢复过程中的控制参数;对系统进行交流线路单相瞬时接地重合闸成功故障扫描;当系统达到临界稳定状态时,记录此时的第一新能源出力。在控制参数中设置故障后有功爬坡初始值维持时间;基于新的控制参数重新进行故障扫描;记录此时的第二新能源出力。如果第二新能源出力大于第一新能源出力,则采用新的控制参数进行故障后控制,以提升系统的送出极限。本发明通过优化故障后有功爬坡初始值维持时间,使得单瞬故障后的非全相运行期间,新能源电站能够维持较低功率运行,在重合闸成功后快速恢复有功功率,提升了新能源单线送出系统的送出极限。

技术研发人员:田宝烨,张野,刘蔚,杨子千
受保护的技术使用者:南方电网科学研究院有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2025/2/27
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