CN112928773A - 一种用于对新能源极限接入规模进行量化的方法及系统 - Google Patents

一种用于对新能源极限接入规模进行量化的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于对新能源极限接入规模进行量化的方法及系统，属于可再生能源并网稳定性分析技术领域。本发明方法，包括：建立新能源单机系统中发生过电压时，过电压与系统短路容量之间的数学模型；建立新能源多机系统中发生过电压时，各新能源机组过电压数学模型；针对规划中的新能源系统，根据新能源机组的过电压数学模型，对新能源接入规模进行量化；针对已运行的新能源系统，根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求。本发明后更加直观、简便地分析了新能源接入规模与过电压之间的关系，并对系统短路容量提出要求，具有准确、快速的特点且方法简单实用，对于保证准确分析与评估新能源的接入规模与运行规模有重大意义。

Description

一种用于对新能源极限接入规模进行量化的方法及系统
技术领域
本发明涉及可再生能源并网稳定性分析技术领域，并且更具体地，涉及一种用于对新能源极限接入规模进行量化的方法及系统。
背景技术
根据数据统计，截至到2020年6月，我国全国风电累计装机2.17亿千瓦，光伏发电累计装机达到2.16亿千瓦。当前，我国青海、甘肃等省级电网中，新能源出力占比已达到50％以上。在高占比新能源集中接入的电网背景下，过电压问题极大地制约了新能源接入规模。现有研究表明，新能源是导致过电压的无功源，新能源接入规模越大，过电压越严重。亟需分析新能源系统过电压与接入规模之间的关系，在保证系统安全运行的前提下实现新能源最大出力。
目前，针对新能源极限接入规模的研究主要在于分析新能源按照一定规模接入后对系统稳定性的影响，分析过程较为复杂，并且难以为新能源接入规模提供直观、实用的量化依据。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种用于对新能源极限接入规模进行量化的方法，包括：
建立新能源单机系统中发生过电压时，过电压与系统短路容量之间的数学模型；
建立新能源多机系统中发生过电压时，各新能源机组过电压数学模型；
针对规划中的新能源系统，根据新能源机组的过电压数学模型，对新能源接入规模进行量化；
针对已运行的新能源系统，根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求。
可选的，新能源单机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源单机系统中，新能源机组接入点处的短路容量，公式如下：
Figure BDA0002911469910000021
其中，Sac1为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量，x1为新能源机端到场站并网点之间的阻抗，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗；
确定新能源单机系统发生过电压时，新能源机组输出电流，公式如下：
Figure BDA0002911469910000022
其中，
Figure BDA0002911469910000023
为新能源机组输出电流，
Figure BDA0002911469910000024
为场站并网点流向系统的电流，
Figure BDA0002911469910000025
为新能源机组机端电压，ΔQ1为新能源单机系统出现过电压时，新能源注入的无功功率，j为虚数单位，*为共轭运算；
确定新能源单机系统发生过电压时，场站并网点与系统之间的电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000026
其中，
Figure BDA0002911469910000027
为场站并网点与系统之间的电压差；
确定能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，公式如下：
Figure BDA0002911469910000028
其中，
Figure BDA0002911469910000029
为新能源单机系统发生过电压时，新能源机端与系统间的电压差；
根据所述能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，建立数学模型，如下：
Figure BDA0002911469910000031
可选的，新能源多机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源机组在过电压最高时，注入的无功功率与装机容量的关系，公式如下：
ΔQi＝niSi
其中，设ΔQi为单机系统暂态过电压最高时新能源机组i注入节点i的无功功率，新能源装机容量为Si，ni为新能源机组在过电压最高时的最大无功系数，i为新能源机组序号；
确定新能源机组i接入点处的短路容量，公式如下：
Figure BDA0002911469910000032
Saci为新能源机组i接入点处的短路容量；
根据Saci确定新能源机组i到场站并网点的等效阻抗xi，公式如下：
Figure BDA0002911469910000033
确定多机系统中发生过电压时，新能源机组送出电流，公式如下：
Figure BDA0002911469910000034
确定多机系统中发生过电压时，新能源机端与场站并网点间电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000035
确定新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率，公式如下：
Figure BDA0002911469910000036
其中，
Figure BDA0002911469910000041
其中，Ki为新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号；
确定多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000042
将比例系数代入多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差公式，确定新能源机组过电压数学模型，如下：
Figure BDA0002911469910000043
可选的，并确定新能源多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率与过电压之间的关系，如下：
Figure BDA0002911469910000044
可选的，根据新能源多机系统过电压数学模型确定新能源系统的极限接入规模为：
Figure BDA0002911469910000045
其中，
Figure BDA0002911469910000046
ki为新能源机组i的比例系数，Si-max为新能源最大装机容量，ΔQ1-max为新能源机组1的最大注入无功功率，ΔQi-max为新能源机组i的最大注入无功功率。
可选的，根据新能源接入规模数学模型，针对系统极限短路容量提出要求为：
Sac-min＝max(Sac-min1，Sac-min2，Sac-min3，…，Sac-minn)
其中，
Figure BDA0002911469910000051
Sac-min为系统最小短路容量，n为新能源机组总数，ki为新能源机组i的比例系数，ΔQi为新能源机组i注入的无功功率，Saci为新能源机组i接入点处的短路容量。
本发明还提出了一种用于对新能源极限接入规模进行量化的系统，包括：
第一模型建立单元，建立新能源单机系统发生过电压时，过电压与系统短路容量之间的数学模型；
第二模型建立单元，建立新能源多机系统发生过电压时，新能源机组过电压数学模型；
量化单元，针对规划中的新能源系统，根据新能源机组过电压数学模型，对新能源接入规模进行量化；
限制单元，针对已运行的新能源系统，根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求。
可选的，数学模型的建立，包括：
确定新能源单机系统中，新能源机组接入点处的短路容量，公式如下：
Figure BDA0002911469910000052
其中，Sac1为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量，x1为新能源机端到场站并网点之间的阻抗，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗；
确定新能源单机系统发生过电压时，新能源机组输出电流，公式如下：
Figure BDA0002911469910000061
其中，
Figure BDA0002911469910000062
为新能源机组输出电流，
Figure BDA0002911469910000063
为场站并网点流向系统的电流，
Figure BDA0002911469910000064
为新能源机组机端电压，ΔQ1为新能源单机系统出现过电压时，新能源注入的无功功率，j为虚数单位，*为共轭运算；
确定新能源单机系统发生过电压时，场站并网点与系统之间的电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000065
其中，
Figure BDA0002911469910000066
为场站并网点与系统之间的电压差；
确定能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，公式如下：
Figure BDA0002911469910000067
其中，
Figure BDA0002911469910000068
为新能源单机系统发生过电压时，新能源机端与系统间的电压差；
根据所述能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，建立数学模型，如下：
Figure BDA0002911469910000069
可选的，
新能源多机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源机组在过电压最高时，注入的无功功率与装机容量的关系，公式如下：
ΔQi＝niSi
其中，设ΔQi为单机系统暂态过电压最高时新能源机组i注入节点i的无功功率，新能源装机容量为Si，ni为新能源机组在过电压最高时的最大无功系数，i为新能源机组序号；
确定新能源机组i接入点处的短路容量，公式如下：
Figure BDA0002911469910000071
Saci为新能源机组i接入点处的短路容量；
根据Saci确定新能源机组i到场站并网点的等效阻抗xi，公式如下：
Figure BDA0002911469910000072
确定多机系统中发生过电压时，新能源机组送出电流，公式如下：
Figure BDA0002911469910000073
确定多机系统中发生过电压时，新能源机端与场站并网点间电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000074
确定新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率，公式如下：
Figure BDA0002911469910000075
其中，
Figure BDA0002911469910000076
其中，Ki为新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号；
确定多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000077
将比例系数代入多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差公式，确定新能源机组过电压数学模型，如下：
Figure BDA0002911469910000078
可选的，并确定新能源多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率与过电压之间的关系，如下：
Figure BDA0002911469910000081
可选的，根据新能源多机系统过电压数学模型确定新能源系统的极限接入规模为：
Figure BDA0002911469910000082
其中，
Figure BDA0002911469910000083
ki为新能源机组i的比例系数，Si-max为新能源最大装机容量，ΔQ1-max为新能源机组1的最大注入无功功率，ΔQi-max为新能源机组i的最大注入无功功率。
可选的，根据新能源接入规模数学模型，针对系统极限短路容量提出要求为：
Sac-min＝max(Sac-min1，Sac-min2，Sac-min3，…，Sac-minn)
其中，
Figure BDA0002911469910000084
Sac-min为系统最小短路容量，n为新能源机组总数，ki为新能源机组i的比例系数，ΔQi为新能源机组i注入的无功功率，Saci为新能源机组i接入点处的短路容量。
本发明后更加直观、简便地分析了新能源机组接入规模与过电压之间的关系，并对系统短路容量提出要求，且具有良好的延伸特性，具有准确、快速的特点且方法简单实用，对于保证准确分析与评估新能源的接入规模与运行规模有重大意义。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明方法实施例的单机系统示意图；
图3为本发明系统的结构图。
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。
本发明提出了一种用于对新能源极限接入规模进行量化的方法，如图1所示，包括：
建立新能源单机系统中发生过电压时，过电压与系统短路容量之间的数学模型；
建立新能源多机系统中发生过电压时，各新能源机组过电压数学模型；
针对规划中的新能源系统，根据新能源机组的过电压数学模型，对新能源接入规模进行量化；
针对已运行的新能源系统，根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求。
其中，新能源单机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源单机系统中，新能源机组接入点处的短路容量，公式如下：
Figure BDA0002911469910000101
其中，Sac1为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量，x1为新能源机端到场站并网点之间的阻抗，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗；
确定新能源单机系统发生过电压时，新能源机组输出电流，公式如下：
Figure BDA0002911469910000102
其中，
Figure BDA0002911469910000103
为新能源机组输出电流，
Figure BDA0002911469910000104
为场站并网点流向系统的电流，
Figure BDA0002911469910000105
为新能源机组机端电压，ΔQ1为新能源单机系统出现过电压时，新能源注入的无功功率，j为虚数单位，*为共轭运算；
确定新能源单机系统发生过电压时，场站并网点与系统之间的电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000106
其中，
Figure BDA0002911469910000107
为场站并网点与系统之间的电压差；
确定能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，公式如下：
Figure BDA0002911469910000108
其中，
Figure BDA0002911469910000109
为新能源单机系统发生过电压时，新能源机端与系统间的电压差；
根据所述能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，建立数学模型，如下：
Figure BDA0002911469910000111
其中，新能源多机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源机组在过电压最高时，注入的无功功率与装机容量的关系，公式如下：
ΔQi＝niSi
其中，设ΔQi为单机系统暂态过电压最高时新能源机组i注入节点i的无功功率，新能源装机容量为Si，ni为新能源机组在过电压最高时的最大无功系数，i为新能源机组序号；
确定新能源机组i接入点处的短路容量，公式如下：
Figure BDA0002911469910000112
Saci为新能源机组i接入点处的短路容量；
根据Saci确定新能源机组i到场站并网点的等效阻抗xi，公式如下：
Figure BDA0002911469910000113
确定多机系统中发生过电压时，新能源机组送出电流，公式如下：
Figure BDA0002911469910000114
确定多机系统中发生过电压时，新能源机端与场站并网点间电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000115
确定新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率，公式如下：
Figure BDA0002911469910000116
其中，
Figure BDA0002911469910000117
其中，Ki为新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号；
确定多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000121
将比例系数代入多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差公式，确定新能源机组过电压数学模型，如下：
Figure BDA0002911469910000122
其中，并确定新能源多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率与过电压之间的关系，如下：
Figure BDA0002911469910000123
其中，根据新能源多机系统过电压数学模型确定新能源系统的极限接入规模为：
Figure BDA0002911469910000124
其中，
Figure BDA0002911469910000125
ki为新能源机组i的比例系数，Si-max为新能源最大装机容量，ΔQ1-max为新能源机组1的最大注入无功功率，ΔQi-max为新能源机组i的最大注入无功功率。
其中，根据新能源接入规模数学模型，针对系统极限短路容量提出要求为：
Sac-min＝max(Sac-min1，Sac-min2，Sac-min3，…，Sac-minn)
其中，
Figure BDA0002911469910000131
Sac-min为系统最小短路容量，n为新能源机组总数，ki为新能源机组i的比例系数，ΔQi为新能源机组i注入的无功功率，Saci为新能源机组i接入点处的短路容量。
下面结合实施例对本发明进行进一步的说明：
实施例，包括：
(1)根据电力系统安全稳定运行要求与特性建立新能源单机系统过电压数学模型与基础假设；
(2)将步骤(1)中的数学推演至新能源多机系统，建立新能源多机系统过电压数学模型；
(3)对步骤(2)中的多机系统过电压数学模型中过电压进行限制，得到建立新能源接入规模数学模型；
(4)根据步骤(3)中新能源接入规模数学模型，在新能源接入规模一定的情况下建立系统极限短路容量数学模型。
具体的，根据电力系统安全稳定运行要求与特性做合理假设：
如图2所示，交流系统为无穷大系统，采用合理的假设简化分析过程。
系统电压为
Figure BDA0002911469910000132
交流系统向并网点提供的短路容量在单位电压情况下，数值上等于系统导纳值，即为系统戴维南等值阻抗的倒数：
发生过电压时，忽略电压横分量，
Figure BDA0002911469910000133
交流系统电抗远远大于电阻，电阻可忽略，r＝0；
所有机组的初始电压相等，
Figure BDA0002911469910000134
发生过电压时，各新能源机组与系统间的电压差相等，即
Figure BDA0002911469910000135
Figure BDA0002911469910000141
其中，交流系统向并网点提供的短路容量为：
Figure BDA0002911469910000142
其中，Sac为短路容量；x为从公共连接点PCC点看入的等效系统阻抗。
其中，新能源机组接入点处的短路容量为：
Figure BDA0002911469910000143
其中，Sac1为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量，x1为新能源机端到场站并网点之间的阻抗，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗；
其中，新能源单机系统发生过电压时，新能源输出电流与新能源注入的无功功率有关，电流方程为：
Figure BDA0002911469910000144
其中，
Figure BDA0002911469910000145
为新能源机组输出电流，
Figure BDA0002911469910000146
为场站并网点流向系统的电流，
Figure BDA0002911469910000147
为新能源机组机端电压，ΔQ1为新能源单机系统出现过电压时，新能源注入的无功功率，j为虚数单位，*为共轭运算。
其中，新能源单机系统发生过电压时，场站并网点与系统之间的电压差为：
Figure BDA0002911469910000148
其中，ΔV0为场站并网点与系统之间的电压差。
其中，能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系为：
Figure BDA0002911469910000149
其中，
Figure BDA00029114699100001410
为新能源单机系统发生过电压时，新能源机端与系统间的电压差。
其中，能源单机系统中，发生过电压时，新能源单机系统过电压数学模型为：
Figure BDA0002911469910000151
其中，新能源机组在过电压最高时，注入的无功功率与装机容量的关系为：
ΔQi＝niSi
其中，设ΔQi为单机系统暂态过电压最高时新能源机组i注入节点i的无功功率，新能源装机容量为Si，ni为新能源机组在过电压最高时的最大无功系数，i为新能源机组序号。
其中，新能源机组i接入点处的短路容量为：
Figure BDA0002911469910000152
其中，则从新能源机组i到场站并网点的等效阻抗xi为：
Figure BDA0002911469910000153
其中，多机系统中发生过电压时，新能源机组送出电流为：
Figure BDA0002911469910000154
其中，多机系统中发生过电压时，新能源机组机端与并网点间电压差：
Figure BDA0002911469910000155
其中，上式同乘以电压：
Q1x1＝Q2x2＝…＝Qnxn
其中，以新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率为：
Figure BDA0002911469910000156
其中，
Figure BDA0002911469910000157
其中，Ki为以新能源机组1为参考机组时新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号。
其中，以新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组i与系统之间的电压差为：
Figure BDA0002911469910000161
其中，上式代入比例系数，以新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组过电压数学模型为：
Figure BDA0002911469910000162
其中，以新能源机组1为参考机组，发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率与过电压之间的关系为：
Figure BDA0002911469910000163
其中，《GB/T 36995-2018风力发电机组故障电压穿越能力测试规程》规定，当电压大于1.3p.u.时切机。为保障系统安全稳定运行，限制电压在1.3p.u.范围内时，限制新能源接入系统的接入规模为：
Figure BDA0002911469910000164
其中，
Figure BDA0002911469910000165
ki为新能源机组i的比例系数，Si-max为新能源最大装机容量，ΔQ1-max为新能源机组1的最大注入无功功率，ΔQi-max为新能源机组i的最大注入无功功率。
其中，根据新能源接入规模数学模型，当新能源规模一定时，系统的极限短路容量为：
Sac-min＝max(Sac-min1，Sac-min2，Sac-min3，…，Sac-minn)
其中，
Figure BDA0002911469910000171
Sac-min为系统最小短路容量，n为新能源机组总数，ki为新能源机组i的比例系数，ΔQi为新能源机组i注入的无功功率，Saci为新能源机组i接入点处的短路容量。
本发明还提出了一种用于对新能源极限接入规模进行量化的系统200，如图3所示，包括：
第一模型建立单元201，建立新能源单机系统发生过电压时，过电压与系统短路容量之间的数学模型；
第二模型建立单元202，建立新能源多机系统发生过电压时，新能源机组过电压数学模型；
量化单元203，针对规划中的新能源系统，根据新能源机组过电压数学模型，对新能源接入规模进行量化；
限制单元204，针对已运行的新能源系统，根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求。
其中，新能源单机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源单机系统中，新能源机组接入点处的短路容量，公式如下：
Figure BDA0002911469910000172
其中，Sac1为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量，x1为新能源机端到场站并网点之间的阻抗，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗；
确定新能源单机系统发生过电压时，新能源机组输出电流，公式如下：
Figure BDA0002911469910000181
其中，
Figure BDA0002911469910000182
为新能源机组输出电流，
Figure BDA0002911469910000183
为场站并网点流向系统的电流，
Figure BDA0002911469910000184
为新能源机组机端电压，ΔQ1为新能源单机系统出现过电压时，新能源注入的无功功率，j为虚数单位，*为共轭运算；
确定新能源单机系统发生过电压时，场站并网点与系统之间的电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000185
其中，
Figure BDA0002911469910000186
为场站并网点与系统之间的电压差；
确定能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，公式如下：
Figure BDA0002911469910000187
其中，
Figure BDA0002911469910000188
为新能源单机系统发生过电压时，新能源机端与系统间的电压差；
根据所述能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，建立数学模型，如下：
Figure BDA0002911469910000189
其中，新能源多机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源机组在过电压最高时，注入的无功功率与装机容量的关系，公式如下：
ΔQi＝niSi
其中，设ΔQi为单机系统暂态过电压最高时新能源机组i注入节点i的无功功率，新能源装机容量为Si，ni为新能源机组在过电压最高时的最大无功系数，i为新能源机组序号；
确定新能源机组i接入点处的短路容量，公式如下：
Figure BDA0002911469910000191
Saci为新能源机组i接入点处的短路容量；
根据Saci确定新能源机组i到场站并网点的等效阻抗xi，公式如下：
Figure BDA0002911469910000192
确定多机系统中发生过电压时，新能源机组送出电流，公式如下：
Figure BDA0002911469910000193
确定多机系统中发生过电压时，新能源机端与场站并网点间电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000194
确定新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率，公式如下：
Figure BDA0002911469910000195
其中，
Figure BDA0002911469910000196
其中，Ki为新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号；
确定多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差，公式如下：
Figure BDA0002911469910000197
将比例系数代入多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差公式，确定新能源机组过电压数学模型，如下：
Figure BDA0002911469910000198
其中，并确定新能源多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率与过电压之间的关系，如下：
Figure BDA0002911469910000201
其中，根据新能源多机系统过电压数学模型确定新能源系统的极限接入规模为：
Figure BDA0002911469910000202
其中，
Figure BDA0002911469910000203
ki为新能源机组i的比例系数，Si-max为新能源最大装机容量，ΔQ1-max为新能源机组1的最大注入无功功率，ΔQi-max为新能源机组i的最大注入无功功率。
其中，根据新能源接入规模数学模型，针对系统极限短路容量提出要求为：
Sac-min＝max(Sac-min1，Sac-min2，Sac-min3，…，Sac-minn)
其中，
Figure BDA0002911469910000204
Sac-min为系统最小短路容量，n为新能源机组总数，ki为新能源机组i的比例系数，ΔQi为新能源机组i注入的无功功率，Saci为新能源机组i接入点处的短路容量。
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。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
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。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种用于对新能源极限接入规模进行量化的方法，所述方法包括：
建立新能源单机系统发生过电压时，过电压与系统短路容量之间的数学模型；
建立新能源多机系统发生过电压时，各新能源机组的过电压数学模型；
针对规划中的新能源系统，根据新能源机组过电压数学模型，对新能源接入规模进行量化；
针对已运行的新能源系统，根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求。
2.根据权利要求1所述的方法，所述新能源单机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源单机系统中，新能源机组接入点处的短路容量，公式如下：
Figure FDA0002911469900000011
其中，Sac1为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量，x1为新能源机端到场站并网点之间的阻抗，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗；
确定新能源单机系统发生过电压时，新能源机组输出电流，公式如下：
Figure FDA0002911469900000012
其中，
Figure FDA0002911469900000013
为新能源机组输出电流，
Figure FDA0002911469900000014
为场站并网点流向系统的电流，
Figure FDA0002911469900000015
为新能源机组机端电压，ΔQ1为新能源单机系统出现过电压时，新能源注入的无功功率，j为虚数单位，*为共轭运算；
确定新能源单机系统发生过电压时，场站并网点与系统之间的电压差，公式如下：
Figure FDA0002911469900000016
其中，
Figure FDA0002911469900000017
为场站并网点与系统之间的电压差；
确定能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，公式如下：
Figure FDA0002911469900000021
其中，
Figure FDA0002911469900000022
为新能源单机系统发生过电压时，新能源机端与系统间的电压差；
根据所述能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，建立数学模型，如下：
Figure FDA0002911469900000023
3.根据权利要求1所述的方法，所述新能源多机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源机组在过电压最高时，注入的无功功率与装机容量的关系，公式如下：
ΔQi＝niSi
其中，设ΔQi为单机系统暂态过电压最高时新能源机组i注入节点i的无功功率，新能源装机容量为Si，ni为新能源机组在过电压最高时的最大无功系数，i为新能源机组序号；
确定新能源机组i接入点处的短路容量，公式如下：
Figure FDA0002911469900000024
Saci为新能源机组i接入点处的短路容量；
根据Saci确定新能源机组i到场站并网点的等效阻抗xi，公式如下：
Figure FDA0002911469900000025
确定多机系统中发生过电压时，新能源机组送出电流，公式如下：
Figure FDA0002911469900000026
确定多机系统中发生过电压时，新能源机端与场站并网点间电压差，公式如下：
Figure FDA0002911469900000031
确定新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率，公式如下：
Figure FDA0002911469900000032
其中，
Figure FDA0002911469900000033
其中，Ki为新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号；
确定多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差，公式如下：
Figure FDA0002911469900000034
将比例系数代入多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差公式，确定新能源机组过电压数学模型，如下：
Figure FDA0002911469900000035
4.根据权利要求3所述的方法，所述并确定新能源多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率与过电压之间的关系，如下：
Figure FDA0002911469900000036
5.根据权利要求1所述的方法，所述根据新能源多机系统过电压数学模型确定新能源系统的极限接入规模为：
Figure FDA0002911469900000037
其中，
Figure FDA0002911469900000038
ki为新能源机组i的比例系数，ΔQ1-max为新能源机组1的最大注入无功功率，ΔQi-max为新能源机组i的最大注入无功功率。
6.根据权利要求1所述的方法，所述根据新能源接入规模数学模型，针对系统极限短路容量提出要求为：
Sac-min＝max(Sac-min1，Sac-min2，Sac-min3，…，Sac-minn)
其中，
Figure FDA0002911469900000041
Sac-min为系统最小短路容量，n为新能源机组总数，ki为新能源机组i的比例系数，ΔQi为新能源机组i注入的无功功率，Saci为新能源机组i接入点处的短路容量。
7.一种用于对新能源极限接入规模进行量化的系统，所述系统包括：
第一模型建立单元，建立新能源单机系统发生过电压时，过电压与系统短路容量之间的数学模型；
第二模型建立单元，建立新能源多机系统发生过电压时，新能源机组过电压数学模型；
量化单元，针对规划中的新能源系统，根据新能源机组过电压数学模型，对新能源接入规模进行量化；
限制单元，针对已运行的新能源系统，根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求。
8.根据权利要求7所述的系统，所述单机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源单机系统中，新能源机组接入点处的短路容量，公式如下：
Figure FDA0002911469900000051
其中，Sac1为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量，x1为新能源机端到场站并网点之间的阻抗，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗；
确定新能源单机系统发生过电压时，新能源机组输出电流，公式如下：
Figure FDA0002911469900000052
其中，
Figure FDA0002911469900000053
为新能源机组输出电流，
Figure FDA0002911469900000054
为场站并网点流向系统的电流，
Figure FDA0002911469900000055
为新能源机组机端电压，ΔQ1为新能源单机系统出现过电压时，新能源注入的无功功率，j为虚数单位，*为共轭运算；
确定新能源单机系统发生过电压时，场站并网点与系统之间的电压差，公式如下：
Figure FDA0002911469900000056
其中，
Figure FDA0002911469900000057
为场站并网点与系统之间的电压差；
确定能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，公式如下：
Figure FDA0002911469900000058
其中，
Figure FDA0002911469900000059
为新能源单机系统发生过电压时，新能源机端与系统间的电压差；
根据所述能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，建立数学模型，如下：
Figure FDA00029114699000000510
9.根据权利要求7所述的系统，所述新能源多机系统过电压数学模型的建立，包括：
确定新能源机组在过电压最高时，注入的无功功率与装机容量的关系，公式如下：
ΔQi＝niSi
其中，设ΔQi为单机系统暂态过电压最高时新能源机组i注入节点i的无功功率，新能源装机容量为Si，ni为新能源机组在过电压最高时的最大无功系数，i为新能源机组序号；
确定新能源机组i接入点处的短路容量，公式如下：
Figure FDA0002911469900000061
Saci为新能源机组i接入点处的短路容量；
根据Saci确定新能源机组i到场站并网点的等效阻抗xi，公式如下：
Figure FDA0002911469900000062
确定多机系统中发生过电压时，新能源机组送出电流，公式如下：
Figure FDA0002911469900000063
确定多机系统中发生过电压时，新能源机端与场站并网点间电压差，公式如下：
Figure FDA0002911469900000064
确定新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率，公式如下：
Figure FDA0002911469900000065
其中，
Figure FDA0002911469900000066
其中，Ki为新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号；
确定多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差，公式如下：
Figure FDA0002911469900000067
将比例系数代入多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差公式，确定新能源机组过电压数学模型，如下：
Figure FDA0002911469900000071
10.根据权利要求7所述的系统，所述并确定新能源多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率与过电压之间的关系，如下：
Figure FDA0002911469900000072
11.根据权利要求7所述的系统，所述根据新能源多机系统过电压数学模型对新能源系统的极限接入规模进行量化为：
Figure FDA0002911469900000073
其中，
Figure FDA0002911469900000074
ki为新能源机组i的比例系数，ΔQ1-max为新能源机组1的最大注入无功功率，ΔQi-max为新能源机组i的最大注入无功功率。
12.根据权利要求7所述的系统，所述根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求为：
Sac-min＝max(Sac-min1，Sac-min2，Sac-min3，…，Sac-minn)
其中，
Figure FDA0002911469900000075
Sac-min为系统最小短路容量，n为新能源机组总数，ki为新能源机组i的比例系数，ΔQi为新能源机组i注入的无功功率，Saci为新能源机组i接入点处的短路容量。
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