CN110661268A - 一种新能源汇集站点的动态无功补偿需求确定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汇集站点的动态无功补偿需求确定方法及系统，包括：搭建区域电网及新能源场站的BPA数据仿真模型；确定正常运行方式下每个汇集站点的母线电压的正常运行值；确定每个汇集站点的母线电压的运行上限值和运行下限值；在电网处于所有的新能源场站零出力的运行方式下，进行BPA潮流计算，确定每个汇集站点的感性动态无功补偿需求；在电网处于所有的新能源场站满出力的运行方式下，确定每个汇集站点的容性动态无功补偿需求。本发明能够避免多个新能源场站出力变化时汇集站点的母线电压大幅波动的问题，适用于大规模电力系统的安全稳定评估，具有很好的可计算性和广泛适应性，能够为电力系统运行和规划人员提供实际的指导建议。

Description

一种新能源汇集站点的动态无功补偿需求确定方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统的模拟与计算领域，并且更具体地，涉及一种新 能源汇集站点的动态无功补偿需求确定方法及系统。

背景技术

近年来，我国高度重视开发利用风电、太阳能等可再生能源，把新能 源的开发利用作为改善能源结构、推动环境保护、保持经济和社会可持续 发展的重大举措。目前，我国新能源电场呈现出规模化发展的趋势，单一 新能源电场装机容量由几万千瓦增长到几十万千瓦，甚至上百万千瓦，且 各新能源电场多以单回线路集中接入系统侧某个并网点。由于我国风能资 源丰富地区距离负荷中心较远，大规模的风力发电无法就地消纳，需要通过输电网远距离输送到负荷中心。

多个新能源场站出力同时变化时，大量风电功率的远距离输送往往会 造成其并网点母线电压出现大幅波动，在风电场配置动态无功补偿装置是 提高风电汇集地区无功电压控制能力的重要技术手段。但在实际运行中， 风电场动态无功补偿装置在运行管理及设备性能等方面存在较多问题，未 能发挥其快速无功电压调节作用，从而影响了并网点的电压稳定性。且并 网点多位于电网末端，随着风电功率变化幅度增大，风电场的无功需求及 电网线路的无功损耗增大，易出现电网无功储备不足，从而导致并网点或 汇集站点电压稳定性受到影响。

在实际运行过程中，在风电功率波动大、无功需求量大且变化相对较 快时，可能单纯依靠电容器组或电抗器组的快速投切不能满足汇集站点的 电压控制要求，因此，需要考虑在汇集站点安装动态无功补偿装置，以便 能够在风速波动时提供快速的无功支撑。

发明内容

本发明提出了一种新能源汇集站点的动态无功补偿需求确定方法及系 统，以解决如何新能源汇集站点的动态无功补偿需求确定问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种新能源汇集 站点的动态无功补偿需求确定方法，所述方法包括：

根据区域电网和新能源场站的规划信息，搭建区域电网及新能源场站 的BPA数据仿真模型；

根据确定的正常运行方式下每个新能源场站的出力值，利用所述BPA 数据仿真模型进行BPA潮流计算，以确定正常运行方式下每个汇集站点的 母线电压的正常运行值；

对于每一个汇集站点，根据该汇集站点的母线电压的正常运行值确定 该汇集站点的母线电压的运行上限值和运行下限值；

在电网处于所有的新能源场站零出力的运行方式下，进行BPA潮流计 算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第一母线电压值，并根据每个汇 集站点的第一母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行上限值，确定每 个汇集站点的感性动态无功补偿需求；

在电网处于所有的新能源场站满出力的运行方式下，进行BPA潮流计 算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第二母线电压值，并根据每个汇 集站点的第二母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行下限值，确定每 个汇集站点的容性动态无功补偿需求。

优选地，其中所述根据每个汇集站点的第一母线电压值和该汇集站点 的母线电压的运行上限值，确定每个汇集站点的感性动态无功补偿需求， 包括：

对于任一个汇集站点，判断该汇集站点的第一母线电压值是否大于该 汇集站点的母线电压的运行上限值，若是，则确定该汇集站点存在感性动 态无功补偿的需求，根据预设的感性无功补偿策略确定该汇集站点的感性 动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在感性动态无功补 偿的需求。

优选地，其中所述根据预设的感性无功补偿策略确定该汇集站点的感 性动态无功补偿需求容量，包括：

步骤1，计算该汇集站点当前的感性动态无功补偿容量和预设的感性 动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更新后的感性动态无功补偿容量；

步骤2，根据该汇集站点更新后的感性动态无功补偿容量进行BPA潮 流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集 站点的第一母线电压值；

步骤3，判断该汇集站点的第一母线电压值是否大于该汇集站点的母 线电压的运行上限值，若否，则确定当前的感性动态无功补偿容量即为该 汇集站点的感性动态无功补偿需求容量；反之，则返回步骤1。

优选地，其中所述根据每个汇集站点的第二母线电压值和该汇集站点 的母线电压的运行下限值，确定每个汇集站点的容性动态无功补偿需求， 包括：

对于任一个汇集站点，判断该汇集站点的第二母线电压值是否小于该 汇集站点的母线电压的运行下限值，若是，则确定该汇集站点存在容性动 态无功补偿的需求，根据预设的容性无功补偿策略确定该汇集站点的容性 动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在容性动态无功补 偿的需求。

优选地，其中所述根据预设的容性无功补偿策略确定该汇集站点的容 性动态无功补偿需求容量，包括：

步骤1，计算该汇集站点当前的容性动态无功补偿容量和预设的容性 动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更新后的容性动态无功补偿容量；

步骤2，根据该汇集站点更新后的容性动态无功补偿容量进行BPA潮 流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集 站点的第二母线电压值；

步骤3，判断该汇集站点的第二母线电压值是否小于该汇集站点的母 线电压的运行下限值，若否，则确定当前的容性动态无功补偿容量即为该 汇集站点的容性动态无功补偿需求容量；反之，则返回步骤1。

根据本发明的另一个方面，提供了一种新能源汇集站点的动态无功补 偿需求确定系统，所述系统包括：

BPA数据仿真模型搭建单元，用于根据区域电网和新能源场站的规划 信息，搭建区域电网及新能源场站的BPA数据仿真模型；

母线电压的正常运行值确定单元，用于根据确定的正常运行方式下每 个新能源场站的出力值，利用所述BPA数据仿真模型进行BPA潮流计算， 以确定正常运行方式下每个汇集站点的母线电压的正常运行值；

母线电压的运行限值确定单元，用于对于每一个汇集站点，根据该汇 集站点的母线电压的正常运行值确定该汇集站点的母线电压的运行上限值 和运行下限值；

感性动态无功补偿需求确定单元，用于在电网处于所有的新能源场站 零出力的运行方式下，进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集 站点的第一母线电压值，并根据每个汇集站点的第一母线电压值和该汇集 站点的母线电压的运行上限值，确定每个汇集站点的感性动态无功补偿需 求；

容性动态无功补偿需求确定单元，用于在电网处于所有的新能源场站 满出力的运行方式下，进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集 站点的第二母线电压值，并根据每个汇集站点的第二母线电压值和该汇集 站点的母线电压的运行下限值，确定每个汇集站点的容性动态无功补偿需 求。

优选地，其中所述感性动态无功补偿需求确定单元，根据每个汇集站 点的第一母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行上限值，确定每个汇 集站点的感性动态无功补偿需求，包括：

对于任一个汇集站点，判断该汇集站点的第一母线电压值是否大于该 汇集站点的母线电压的运行上限值，若是，则确定该汇集站点存在感性动 态无功补偿的需求，根据预设的感性无功补偿策略确定该汇集站点的感性 动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在感性动态无功补 偿的需求。

优选地，其中所述感性动态无功补偿需求确定单元，根据预设的感性 无功补偿策略确定该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量，包括：

感性动态无功补偿容量更新模块，用于计算该汇集站点当前的感性动 态无功补偿容量和预设的感性动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更 新后的感性动态无功补偿容量；

第一母线电压值确定模块，用于根据该汇集站点更新后的感性动态无 功补偿容量进行BPA潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取 该运行方式下每个汇集站点的第一母线电压值；

感性动态无功补偿需求确定模块，用于判断该汇集站点的第一母线电 压值是否大于该汇集站点的母线电压的运行上限值，若否，则确定当前的 感性动态无功补偿容量即为该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量；反 之，进入感性动态无功补偿容量更新模块。

优选地，其中所述容性动态无功补偿需求确定单元，根据每个汇集站 点的第二母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行下限值，确定每个汇 集站点的容性动态无功补偿需求，包括：

对于任一个汇集站点，判断该汇集站点的第二母线电压值是否小于该 汇集站点的母线电压的运行下限值，若是，则确定该汇集站点存在容性动 态无功补偿的需求，根据预设的容性无功补偿策略确定该汇集站点的容性 动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在容性动态无功补 偿的需求。

优选地，其中所述容性动态无功补偿需求确定单元，根据预设的容性 无功补偿策略确定该汇集站点的容性动态无功补偿需求容量，包括：

容性动态无功补偿容量更新模块，计算该汇集站点当前的容性动态无 功补偿容量和预设的容性动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更新后 的容性动态无功补偿容量；

第二母线电压值确定模块，用于根据该汇集站点更新后的容性动态无 功补偿容量进行BPA潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取 该运行方式下每个汇集站点的第二母线电压值；

容性动态无功补偿需求容量确定模块，用于判断该汇集站点的第二母 线电压值是否小于该汇集站点的母线电压的运行下限值，若否，则确定当 前的容性动态无功补偿容量即为该汇集站点的容性动态无功补偿需求容 量；反之，则进入容性动态无功补偿容量更新模块。

本发明提供了一新能源汇集站点的动态无功补偿需求确定方法及系 统，包括：搭建区域电网及新能源场站的BPA数据仿真模型；利用BPA数 据仿真模型进行BPA潮流计算，以确定正常运行方式下每个汇集站点的母 线电压的正常运行值；确定每个汇集站点的母线电压的运行上限值和运行 下限值；在电网处于所有的新能源场站零出力的运行方式下，进行BPA潮 流计算，确定每个汇集站点的感性动态无功补偿需求；在电网处于所有的 新能源场站满出力的运行方式下，进行BPA潮流计算，确定每个汇集站点 的容性动态无功补偿需求。本发明结合新能源的出力特性，确定每个汇集 站点的母线电压的正常运行值，并根据新能源零出力和满出力的极端方式 下每个汇集站点的母线电压越限情况，判定该汇集站的动态无功补偿需求， 从而避免了多个新能源场站出力变化时汇集站点的母线电压大幅波动的问 题；以汇集站点母线电压的运行上下限值为阈值，仿真模拟了动态无功补 偿装置对汇集站点母线电压的调节效果，可简单快速地确定出汇集站点的 感性和容性动态无功补偿需求容量；本发明的方法可适用于大规模电力系 统的安全稳定评估，具有很好的可计算性和广泛适应性，能够为电力系统 运行和规划人员提供实际的指导建议，提高了电力系统运行的安全性和稳 定性。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方 式：

图1为根据本发明实施方式的新能源汇集站点的动态无功补偿需求确 定方法100的流程图；

图2为根据本发明实施方式的某区域电网内新能源场站并网的示意 图；以及

图3为根据本发明实施方式的新能源汇集站点的动态无功补偿需求确 定系统300的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许 多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例 是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分 传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是 对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的 技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典 限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应 该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的新能源汇集站点的动态无功补偿需求确 定方法100的流程图。如图1所示，本发明的实施方式提供的新能源汇集 站点的动态无功补偿需求确定方法，结合新能源的出力特性，确定每个汇 集站点的母线电压的正常运行值，并根据新能源零出力和满出力的极端方 式下每个汇集站点的母线电压越限情况，判定该汇集站的动态无功补偿需 求，从而避免了多个新能源场站出力变化时汇集站点的母线电压大幅波动 的问题；以汇集站点母线电压的运行上下限值为阈值，仿真模拟了动态无 功补偿装置对汇集站点母线电压的调节效果，可简单快速地确定出汇集站 点的感性和容性动态无功补偿需求容量；本发明的方法可适用于大规模电 力系统的安全稳定评估，具有很好的可计算性和广泛适应性，能够为电力 系统运行和规划人员提供实际的指导建议，提高了电力系统运行的安全性 和稳定性。本发明的实施方式提供的新能源汇集站点的动态无功补偿需求 确定方法100从步骤101处开始，在步骤101根据区域电网和新能源场站 的规划信息，搭建区域电网及新能源场站的BPA数据仿真模型。

在本发明的实施方式中，根据调研收集的区域电网和新能源场站的规 划信息，搭建区域电网及新能源场站的BPA数据仿真模型。

其中，区域电网的规划信息，包括：网架结构、发电机参数、负荷参 数、线路参数、变压器参数和各汇集站点的无功补偿配置等。

各新能源场站的规划信息，包括：新能源机群装机容量、新能源机组 类型及其参数、新能源机群并网设计方案、升压变参数、并网线路参数和 各新能源场站的无功补偿配置

在步骤102，根据确定的正常运行方式下每个新能源场站的出力值， 利用所述BPA数据仿真模型进行BPA潮流计算，以确定正常运行方式下每 个汇集站点的母线电压的正常运行值。

在步骤103，对于每一个汇集站点，根据该汇集站点的母线电压的正 常运行值确定该汇集站点的母线电压的运行上限值和运行下限值。

在本发明的实施方式中，确定每个汇集站点的母线电压的正常运行值 包括：根据区域电网内各新能源场站的新能源出力特性，确定初始方式下 新能源出力值；根据确定的新能源出力值，对BPA潮流计算数据中各新能 源场站出力值进行更新；运行BPA潮流计算程序，调整各汇集站点的低容 低抗配置容量，以获取正常运行方式下各汇集站点的母线电压的正常运行 值。

然后，对于每一个汇集站点，在确定的母线电压的正常运行值的基础 上，根据电网实际调度运行经验，确定该汇集站点的母线电压的运行上限 值和运行下限值。

例如，若确定某个汇集站点的母线电压的正常运行值为348kV，根据 电网实际调度运行经验，可以确定该汇集站点的母线电压的运行上限值和 运行下限值分别为360kV和330kV。

在本发明的实施方式中，各汇集站点的母线电压的运行上下限范围可 以是同一范围，也可以是不同范围，根据电网调度运行部门按照实际需要 具体设定。

在步骤104，在电网处于所有的新能源场站零出力的运行方式下，进 行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第一母线电压值， 并根据每个汇集站点的第一母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行上 限值，确定每个汇集站点的感性动态无功补偿需求。

优选地，其中所述根据每个汇集站点的第一母线电压值和该汇集站点 的母线电压的运行上限值，确定每个汇集站点的感性动态无功补偿需求， 包括：

对于任一个汇集站点，判断该汇集站点的第一母线电压值是否大于该 汇集站点的母线电压的运行上限值，若是，则确定该汇集站点存在感性动 态无功补偿的需求，根据预设的感性无功补偿策略确定该汇集站点的感性 动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在感性动态无功补 偿的需求。

优选地，其中所述根据预设的感性无功补偿策略确定该汇集站点的感 性动态无功补偿需求容量，包括：

步骤1041，计算该汇集站点当前的感性动态无功补偿容量和预设的感 性动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更新后的感性动态无功补偿容 量；

步骤1042，根据该汇集站点更新后的感性动态无功补偿容量进行BPA 潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇 集站点的第一母线电压值。

步骤1043，判断该汇集站点的第一母线电压值是否大于该汇集站点的 母线电压的运行上限值，若否，则确定当前的感性动态无功补偿容量即为 该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量；反之，则返回步骤1041。

在本发明的实施方式中，确定汇集站点的感性动态无功补偿需求容量 的步骤包括：

S1，确定各汇集站点的母线电压的运行上限值U_imax；

S2，保持各汇集站点的低容低抗配置容量不变，在正常运行方式的基 础上调整电网的运行方式为新能源零出力的极端方式，即将区域电网内所 有的新能源电场出力设置为0，同时为保证供需平衡，配合调整网内常规机 组出力，并运行BPA潮流计算程序，以获取该运行方式下各汇集站点的第一 母线电压值U_io；

S3，对于任一个汇集站点，判断U_io是否大于U_imax；若是，则确定该汇集 站点存在感性动态无功补偿的需求，并进入步骤S4；否则，确定该汇集站 点不存在感性动态无功补偿的需求。

S4，根据预设的感性动态无功补偿步长ΔQ_L，确定该汇集站点更新后 的感性动态无功补偿容量为Q_L＝Q_L+ΔQ_L；根据该汇集站点更新后的感性动 态无功补偿容量进行BPA潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以 获取该运行方式下每个汇集站点的第一母线电压值，并返回步骤S3。

在步骤105，在电网处于所有的新能源场站满出力的运行方式下，进 行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第二母线电压值， 并根据每个汇集站点的第二母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行下 限值，确定每个汇集站点的容性动态无功补偿需求。

优选地，其中所述根据每个汇集站点的第二母线电压值和该汇集站点 的母线电压的运行下限值，确定每个汇集站点的容性动态无功补偿需求， 包括：

对于任一个汇集站点，判断该汇集站点的第二母线电压值是否小于该 汇集站点的母线电压的运行下限值，若是，则确定该汇集站点存在容性动 态无功补偿的需求，根据预设的容性无功补偿策略确定该汇集站点的容性 动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在容性动态无功补 偿的需求。

优选地，其中所述根据预设的容性无功补偿策略确定该汇集站点的容 性动态无功补偿需求容量，包括：

步骤1051，计算该汇集站点当前的容性动态无功补偿容量和预设的容 性动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更新后的容性动态无功补偿容 量；

步骤1052，根据该汇集站点更新后的容性动态无功补偿容量进行BPA 潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇 集站点的第二母线电压值；

步骤1053，判断该汇集站点的第二母线电压值是否小于该汇集站点的 母线电压的运行下限值，若否，则确定当前的容性动态无功补偿容量即为 该汇集站点的容性动态无功补偿需求容量；反之，则返回步骤1051。

在本发明的实施方式中，确定汇集站点的容性动态无功补偿需求容量 的步骤包括：

S1，确定各汇集站点的母线电压的运行上限值U_imin；

S2，保持各汇集站点的低容低抗配置容量不变，在正常运行方式的基 础上调整电网的运行方式为新能源满出力的极端方式，即将区域电网内所 有的新能源电场出力设置为满出力状态，同时为保证供需平衡，配合调整 网内常规机组出力，并运行BPA潮流计算程序，以获取该运行方式下各汇集 站点的第二母线电压值U_im；

S3，对于任一个汇集站点，判断U_im是否小于U_imin；若是，则确定该汇集 站点存在容性动态无功补偿的需求，并进入步骤S4；否则，确定该汇集站 点不存在容性动态无功补偿的需求。

S4，根据预设的容性动态无功补偿步长ΔQ_C，确定该汇集站点更新后 的感性动态无功补偿容量为Q_C＝Q_C+ΔQ_C；根据该汇集站点更新后的容性动 态无功补偿容量进行BPA潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以 获取该运行方式下每个汇集站点的第二母线电压值，并返回步骤S3。

根据上述方法，即可确定各汇集站点是否需要配置动态无功补偿装置 及具体的感性、容性动态无功补偿容量。

以下具体举例说明本发明的实施方式

某区域电网内新能源场站并网的示意图如图2所示。其中，新能源场 站WF1～WF3的并网容量均为100MW，分别以单回330kV线路汇集至330kV 的汇集站点JZ，新能源场站WF4～WF7的并网容量均为150MW，分别以单回 330kV线路汇集至330kV的汇集站点JT。各新能源电场的感性、容性无功 补偿容量按其装机容量的15％配置，汇集站点JZ和JT低压侧的低容低抗 容量配置均为48MVar。

在本发明的实施方式中，根据该区域电网内新能源的出力特性，确定 正常运行方式下新能源的出力系数取0.4，零出力方式下新能源的出力系 数为0，满出力方式下新能源的出力系数为0.8。

首先，确定电网在正常运行方式下各汇集站的低容低抗配置及其母线 电压运行正常值，如表1所示。

表1 正常运行方式下各汇集站点的低容低抗配置及母线电压值

然后，根据JZ和JT的母线电压运行正常值，确定该区域电网内330kV 母线的电压运行限值为330kV～360kV。

然后，分别确定新能源零出力的极端运行方式和满出力的极端运行方 式下各汇集站点的第一电压值和第二电压值，如下表2所示。

表2 极端方式下各汇集站点的母线电压值

由表2计算结果可知，在新能源零出力方式下，汇集站点JZ和JT的 母线电压均超出电压上限值；且新能源满出力方式下，汇集站点JZ和JT 的母线电压均超出电压下限值，从而可以判定JZ、JT站均存在感性和容性 动态无功补偿的需求。

最后，经仿真计算，确定汇集站点JZ和JT在分别配置18Mvar、12Mvar 感性动态无功补偿后，在零出力方式下，汇集站点JZ和JT的第一母线电 压值为357.4kV、357.0kV，均未超出电压上限值360kV；确定汇集站点JZ 和JT在分别配置18Mvar、12Mvar的容性动态无功补偿后，在满出力方 式下，汇集站点JZ和JT的第二母线电压值为337.8kV、338.6kV，均未超出电压下限值330kV。

因此，汇总上述仿真分析结果，可以确定出该区域电网内新能源汇集 站点JZ和JT均存在动态无功补偿需求，并且汇集站点JZ的感性动态无功 补偿容量和容性动态无功补偿容量均为18Mvar，汇集站点JT的感性动态 无功补偿容量和容性动态无功补偿容量均为12Mvar。

图3为根据本发明实施方式的新能源汇集站点的动态无功补偿需求确 定系统300的结构示意图。如图3所示，本发明的实施方式提供的新能源 汇集站点的动态无功补偿需求确定系统300，包括：BPA数据仿真模型搭建 单元301、母线电压的正常运行值确定单元302、母线电压的运行限值确定 单元303、感性动态无功补偿需求确定单元304和容性动态无功补偿需求 确定单元305。

优选地，所述BPA数据仿真模型搭建单元301，用于根据区域电网和 新能源场站的规划信息，搭建区域电网及新能源场站的BPA数据仿真模型；

优选地，所述母线电压的正常运行值确定单元302，用于根据确定的 正常运行方式下每个新能源场站的出力值，利用所述BPA数据仿真模型进 行BPA潮流计算，以确定正常运行方式下每个汇集站点的母线电压的正常 运行值；

优选地，所述母线电压的运行限值确定单元303，用于对于每一个汇 集站点，根据该汇集站点的母线电压的正常运行值确定该汇集站点的母线 电压的运行上限值和运行下限值。

优选地，所述感性动态无功补偿需求确定单元304，用于在电网处于 所有的新能源场站零出力的运行方式下，进行BPA潮流计算，以获取该运 行方式下每个汇集站点的第一母线电压值，并根据每个汇集站点的第一母 线电压值和该汇集站点的母线电压的运行上限值，确定每个汇集站点的感 性动态无功补偿需求。

优选地，其中所述感性动态无功补偿需求确定单元304，根据每个汇 集站点的第一母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行上限值，确定每 个汇集站点的感性动态无功补偿需求，包括：对于任一个汇集站点，判断 该汇集站点的第一母线电压值是否大于该汇集站点的母线电压的运行上限 值，若是，则确定该汇集站点存在感性动态无功补偿的需求，根据预设的 感性无功补偿策略确定该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在感性动态无功补偿的需求。

优选地，其中所述感性动态无功补偿需求确定单元304，根据预设的 感性无功补偿策略确定该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量，包括：

感性动态无功补偿容量更新模块，用于计算该汇集站点当前的感性动 态无功补偿容量和预设的感性动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更 新后的感性动态无功补偿容量；

第一母线电压值确定模块，用于根据该汇集站点更新后的感性动态无 功补偿容量进行BPA潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取 该运行方式下每个汇集站点的第一母线电压值；

感性动态无功补偿需求确定模块，用于判断该汇集站点的第一母线电 压值是否大于该汇集站点的母线电压的运行上限值，若否，则确定当前的 感性动态无功补偿容量即为该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量；反 之，进入感性动态无功补偿容量更新模块。

优选地，所述容性动态无功补偿需求确定单元305，用于在电网处于 所有的新能源场站满出力的运行方式下，进行BPA潮流计算，以获取该运 行方式下每个汇集站点的第二母线电压值，并根据每个汇集站点的第二母 线电压值和该汇集站点的母线电压的运行下限值，确定每个汇集站点的容 性动态无功补偿需求。

优选地，其中所述容性动态无功补偿需求确定单元305，根据每个汇 集站点的第二母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行下限值，确定每 个汇集站点的容性动态无功补偿需求，包括：对于任一个汇集站点，判断 该汇集站点的第二母线电压值是否小于该汇集站点的母线电压的运行下限 值，若是，则确定该汇集站点存在容性动态无功补偿的需求，根据预设的 容性无功补偿策略确定该汇集站点的容性动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在容性动态无功补偿的需求。

优选地，其中所述容性动态无功补偿需求确定单元305，根据预设的 容性无功补偿策略确定该汇集站点的容性动态无功补偿需求容量，包括：

容性动态无功补偿容量更新模块，计算该汇集站点当前的容性动态无 功补偿容量和预设的容性动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更新后 的容性动态无功补偿容量；

第二母线电压值确定模块，用于根据该汇集站点更新后的容性动态无 功补偿容量进行BPA潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取 该运行方式下每个汇集站点的第二母线电压值；

容性动态无功补偿需求容量确定模块，用于判断该汇集站点的第二母 线电压值是否小于该汇集站点的母线电压的运行下限值，若否，则确定当 前的容性动态无功补偿容量即为该汇集站点的容性动态无功补偿需求容 量；反之，则进入容性动态无功补偿容量更新模块。

本发明的实施例的新能源汇集站点的动态无功补偿需求确定系统300 与本发明的另一个实施例的新能源汇集站点的动态无功补偿需求确定方法 100相对应，在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所 公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他 的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常 含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该 [装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实 例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的 准确的顺序运行，除非明确地说明。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、 或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施 例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个 或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不 限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形 式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程 序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现 流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图 中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一 个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令 产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个 方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存 储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个 流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备 上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机 实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现 在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的 功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对 其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普 通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等 同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵 盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汇集站点的动态无功补偿需求确定方法，其特征在于，所述方法包括：

根据区域电网和新能源场站的规划信息，搭建区域电网及新能源场站的BPA数据仿真模型；

根据确定的正常运行方式下每个新能源场站的出力值，利用所述BPA数据仿真模型进行BPA潮流计算，以确定正常运行方式下每个汇集站点的母线电压的正常运行值；

对于每一个汇集站点，根据该汇集站点的母线电压的正常运行值确定该汇集站点的母线电压的运行上限值和运行下限值；

在电网处于所有的新能源场站零出力的运行方式下，进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第一母线电压值，并根据每个汇集站点的第一母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行上限值，确定每个汇集站点的感性动态无功补偿需求；

在电网处于所有的新能源场站满出力的运行方式下，进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第二母线电压值，并根据每个汇集站点的第二母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行下限值，确定每个汇集站点的容性动态无功补偿需求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个汇集站点的第一母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行上限值，确定每个汇集站点的感性动态无功补偿需求，包括：

对于任一个汇集站点，判断该汇集站点的第一母线电压值是否大于该汇集站点的母线电压的运行上限值，若是，则确定该汇集站点存在感性动态无功补偿的需求，根据预设的感性无功补偿策略确定该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在感性动态无功补偿的需求。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预设的感性无功补偿策略确定该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量，包括：

步骤1，计算该汇集站点当前的感性动态无功补偿容量和预设的感性动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更新后的感性动态无功补偿容量；

步骤2，根据该汇集站点更新后的感性动态无功补偿容量进行BPA潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第一母线电压值；

步骤3，判断该汇集站点的第一母线电压值是否大于该汇集站点的母线电压的运行上限值，若否，则确定当前的感性动态无功补偿容量即为该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量；反之，则返回步骤1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个汇集站点的第二母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行下限值，确定每个汇集站点的容性动态无功补偿需求，包括：

对于任一个汇集站点，判断该汇集站点的第二母线电压值是否小于该汇集站点的母线电压的运行下限值，若是，则确定该汇集站点存在容性动态无功补偿的需求，根据预设的容性无功补偿策略确定该汇集站点的容性动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在容性动态无功补偿的需求。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据预设的容性无功补偿策略确定该汇集站点的容性动态无功补偿需求容量，包括：

步骤1，计算该汇集站点当前的容性动态无功补偿容量和预设的容性动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更新后的容性动态无功补偿容量；

步骤2，根据该汇集站点更新后的容性动态无功补偿容量进行BPA潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第二母线电压值；

步骤3，判断该汇集站点的第二母线电压值是否小于该汇集站点的母线电压的运行下限值，若否，则确定当前的容性动态无功补偿容量即为该汇集站点的容性动态无功补偿需求容量；反之，则返回步骤1。

6.一种新能源汇集站点的动态无功补偿需求确定系统，其特征在于，所述系统包括：

BPA数据仿真模型搭建单元，用于根据区域电网和新能源场站的规划信息，搭建区域电网及新能源场站的BPA数据仿真模型；

母线电压的正常运行值确定单元，用于根据确定的正常运行方式下每个新能源场站的出力值，利用所述BPA数据仿真模型进行BPA潮流计算，以确定正常运行方式下每个汇集站点的母线电压的正常运行值；

母线电压的运行限值确定单元，用于对于每一个汇集站点，根据该汇集站点的母线电压的正常运行值确定该汇集站点的母线电压的运行上限值和运行下限值；

感性动态无功补偿需求确定单元，用于在电网处于所有的新能源场站零出力的运行方式下，进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第一母线电压值，并根据每个汇集站点的第一母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行上限值，确定每个汇集站点的感性动态无功补偿需求；

容性动态无功补偿需求确定单元，用于在电网处于所有的新能源场站满出力的运行方式下，进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第二母线电压值，并根据每个汇集站点的第二母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行下限值，确定每个汇集站点的容性动态无功补偿需求。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述感性动态无功补偿需求确定单元，根据每个汇集站点的第一母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行上限值，确定每个汇集站点的感性动态无功补偿需求，包括：

对于任一个汇集站点，判断该汇集站点的第一母线电压值是否大于该汇集站点的母线电压的运行上限值，若是，则确定该汇集站点存在感性动态无功补偿的需求，根据预设的感性无功补偿策略确定该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在感性动态无功补偿的需求。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述感性动态无功补偿需求确定单元，根据预设的感性无功补偿策略确定该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量，包括：

感性动态无功补偿容量更新模块，用于计算该汇集站点当前的感性动态无功补偿容量和预设的感性动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更新后的感性动态无功补偿容量；

第一母线电压值确定模块，用于根据该汇集站点更新后的感性动态无功补偿容量进行BPA潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第一母线电压值；

感性动态无功补偿需求确定模块，用于判断该汇集站点的第一母线电压值是否大于该汇集站点的母线电压的运行上限值，若否，则确定当前的感性动态无功补偿容量即为该汇集站点的感性动态无功补偿需求容量；反之，进入感性动态无功补偿容量更新模块。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述容性动态无功补偿需求确定单元，根据每个汇集站点的第二母线电压值和该汇集站点的母线电压的运行下限值，确定每个汇集站点的容性动态无功补偿需求，包括：

对于任一个汇集站点，判断该汇集站点的第二母线电压值是否小于该汇集站点的母线电压的运行下限值，若是，则确定该汇集站点存在容性动态无功补偿的需求，根据预设的容性无功补偿策略确定该汇集站点的容性动态无功补偿需求容量；反之，则确定该汇集站点不存在容性动态无功补偿的需求。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述容性动态无功补偿需求确定单元，根据预设的容性无功补偿策略确定该汇集站点的容性动态无功补偿需求容量，包括：

容性动态无功补偿容量更新模块，计算该汇集站点当前的容性动态无功补偿容量和预设的容性动态无功补偿步长之和，作为该汇集站点更新后的容性动态无功补偿容量；

第二母线电压值确定模块，用于根据该汇集站点更新后的容性动态无功补偿容量进行BPA潮流数据的更新，并重新进行BPA潮流计算，以获取该运行方式下每个汇集站点的第二母线电压值；

容性动态无功补偿需求容量确定模块，用于判断该汇集站点的第二母线电压值是否小于该汇集站点的母线电压的运行下限值，若否，则确定当前的容性动态无功补偿容量即为该汇集站点的容性动态无功补偿需求容量；反之，则进入容性动态无功补偿容量更新模块。

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