CN113346477B - 电网参数估计方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种电网参数估计方法及系统，所述方法包括：检测并记录新能源场站或者新能源装备在预设时间窗内的并网点电压数据和电流数据；基于并网点电压定向坐标系，利用并网点电压幅值和有功电流分量、无功电流分量的物理关系，选取符合一定规则的数据点集合以估计接入电网的电网参数。本申请能够利用新能源场站出力波动固有属性，获得电压和电流变化量信息，以进行电网参数估计，避免了人为引入电网功率波动的影响，还能够根据需求提供被动式和主动式电网参数估计模式选择。

Description

电网参数估计方法及系统
技术领域
本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电网参数估计方法及系统。
背景技术
光伏、风力发电是构建以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分，光伏单元、风电机组通过场站内的集电线路汇集到电场并网点并连接到外部电网。
外部电网参数是新能源装备或者新能源场站控制环路设计的重要依据。电网阻抗特性的变化会对新能源机组/变流器的控制环路增益、带宽及控制性能产生影响，甚至引起新能源机组/变流器并网电能质量和稳定性问题。在新能源场站的多机并联运行时，下垂附加控制用于提升多机间的功率协调运行能力。但由于线路阻抗差异导致多机间的无功功率分配不均衡的问题并不能得到有效解决。然而，当前控制系统不能确定或直接测量外部电网参数值，如电网阻抗值、等效无穷大母线电网电压幅值和相位(或风电场并网点与等效无穷大母线电压间的相位角)。
随着新能源渗透率日益增长，传统电源占比逐渐下降，电网支撑能力建设滞后，外部电网强度逐步降低，导致系统出现电能质量和不稳定等挑战。虽然在规划阶段期间通常会对电网强度进行离线评估，但真正的电网强度基于电网运行状态变化(如功率水平、新增场站、线路投切等)而变化。
鉴于前述，要求新能源装备或者新能源场站具备主动或实时评估外部电网运行状态的能力，对提升新能源装备或者新能源场站的电网适应性具有实际意义。
现有获得电网参数的技术主要包括：
1)电网阻抗辨识技术：电网阻抗辨识方法通过向电网注入扰动信号，提取响应的电压和电流信号而实现电网阻抗辨识。按照注入的扰动信号主要可分为三类：电压/电流特定次谐波扰动方法、功率扰动方法和伪随机二进制序列信号方法。
电压/电流特定次谐波扰动方法是向电网注入谐波扰动，最常用的方式为通过向系统注入非特征次谐波电压或电流，并提取相应的谐波响应电压和电流信号以计算电网阻抗，例如，专利[申请号为201910375598.5，发明名称为基于高频信号注入的并网逆变器电网阻抗辨识方法]、文献[杨莹,张兴,李明.不平衡及谐波电网下基于多模块复数滤波器的电网阻抗检测方法[J],电源学报,16(2):69-75,2018.]等均有记载。该方法原理简单，但谐波频率对阻抗的测量影响较大，且计算复杂。
功率扰动方法通过周期性改变有功无功功率指令值，利用端口电压和电流的变化量来辨识电网阻抗，例如文献[Dae-Keun Choi,Duk-Hong Kang,and Kyo-Beum Lee,ANovel gain scheduling method for distributed power generation systems with aLCL-filter by estimating grid impedance[C],IEEE International Symposium onIndustrial Electronics,Bari,2010.]提出一种施加PQ功率扰动测量电网阻抗的方法，但该文献在实际过程中带有隐含假设条件，即需要提前获得无穷大电网电压的相位。
专利[申请号为201710361584.9，发明名称为一种基于PRBS扰动注入的电网阻抗在线辨识方法及装置]提出一种基于PRBS(Pseudo-Random Binary Signal)信号注入的电网阻抗在线检测方法，该方法通过并网逆变器向电网注入PRBS扰动信号来获得多个频率的响应电压和扰动电流，然后进行离散傅里叶变换DFT(Discrete Fourier Transform)获得电网阻抗，但其原理复杂，计算量大，不易实现。
2)电网参数估计技术：专利[申请号200710093630.8，发明名称为确定与电网相关联的参数值的系统、方法和制品]利用多个有功功率、无功功率和电压值，通过最小二乘法估计技术估算电网电阻值、电抗值和电网电压中至少一个参数。
综上所述，现有技术存在以下问题：
1)通过向电网注入谐波扰动的方式存在两个根本问题：一是测量得到的参数仅有电网阻抗参数，而且谐波扰动测量方式难以获得关于电网运行潮流水平和电压水平的参数信息；二是没有考虑电网多机运行情况，如果存在多机同时辨识电网阻抗，多机同时注入谐波相互干扰，参数测量准确性难以保证。
2)通过功率扰动测量电网阻抗参数方法的主要问题是，辨识过程中会人为地对电网正常潮流水平造成影响。
3)通过最小二乘法估计技术估计电网参数的方法没能估计电网功角参数信息，而该信息对新能源装备或者新能源场站评估外部电网强度具有重要作用。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电网参数估计方法及系统，以解决如何估算电网参数的问题。
本申请解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
根据本申请的一个方面，提供的一种电网参数估计方法，所述方法包括：
检测并记录新能源场站或者新能源装备在预设时间窗内的并网点电压数据和电流数据；
基于并网点电压定向坐标系，利用并网点电压幅值和有功电流分量、无功电流分量的物理关系，选取符合一定规则的数据点集合以估计接入电网的电网参数。
优选地，所述预设时间窗通过以下方式选取：
选取初始时间窗；
加载初始时间窗内的数据；
分别获取并网点电压、有功电流、无功电流的极大值和极小值，并记录各个变量的极值的个数；
若各个变量的极值的个数大于预设个数，则初始时间窗选取为所述预设时间窗；否则下移选取下一个时间窗，并继续加载所述下一个时间窗内的数据以选取所述预设时间窗。
优选地，所述基于并网点电压定向坐标系，利用并网点电压幅值和有功电流分量、无功电流分量的物理关系，包括：
以并网点电压定向为dq轴参考坐标系，计算得到并网点电压幅值的变化量，以及基于并网点电压定向的dq轴坐标系中的有功电流变化量和无功电流变化量。
优选地，所述数据点集合中的数据点的产生方式包括风速或光照固有波动属性引起的被动式产生方式、对新能源场站或者新能源装备主动发出电网参数估计指令的主动式产生方式中的至少一种。
优选地，所述数据点集合包括并网点电压幅值等于某一设定值时刻对应的并网点电压幅值、有功电流值和无功电流值的数据，有功电流值等于某一设定值时刻对应的并网点电压幅值、有功电流值和无功电流值的数据，无功电流值等于某一设定值时刻对应的并网点电压幅值、有功电流值和无功电流值的数据中的至少一种。
优选地，所述电网参数包括等效电网阻抗值、等效无穷大电网电压幅值以及并网点电压相对于等效无穷大电网电压间的夹角的至少一个。
优选地，所述估计接入电网的电网参数，包括：
在并网点电压恒定的情形下，计算有功电流变化量和无功电流变化量；
根据计算的有功电流变化量和无功电流变化量，得到并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角；根据并网点的有功功率、无功功率、并网点电压实际量和并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角之间的关系，估算等效电网阻抗值和等效无穷大电网电压幅值。
优选地，所述估计接入电网的电网参数，包括：
在并网点电压不恒定的情形下，选取有功电流值等于某一设定值时刻对应的并网点电压幅值、有功电流值和无功电流值的数据；根据选取的数据，计算并网点电压变化量和无功电流变化量，并得到等效电网阻抗值；根据并网点的有功功率、无功功率、并网点电压实际量和等效电网阻抗值之间的关系，估算并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角和等效无穷大电网电压幅值。
优选地，所述估计接入电网的电网参数，包括：
在并网点电压不恒定的情形下，选取有功电流值等于某一设定值时刻对应的有功电流值的数据，根据选取的数据计算并网点电压变化量和无功电流变化量，并得到等效电网阻抗值；
选取并网点电压幅值等于某一设定值时刻对应的并网点电压幅值的数据，根据选取的数据计算有功电流变化量和无功电流变化量，并得到并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角；
选取无功电流值等于某一设定值时刻对应的无功电流值的数据，根据选取的数据计算并网点电压变化量和有功电流变化量，并得到等效无穷大电网电压幅值。
优选地，所述估计接入电网的电网参数，包括：
获取满足特定关系的至少四组并网点电压和电流数据；
根据所述至少四组并网点电压和电流数据，估算等效电网阻抗值、等效无穷大电网电压幅值以及并网点电压相对于等效无穷大电网电压间的夹角。
根据本申请的一个方面，提供的一种电网参数估计系统，所述电网参数估计系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电网参数估计程序，所述电网参数估计程序被所述处理器执行时用于实现所述的电网参数估计方法的步骤。
本申请实施例提供的电网参数估计方法以及系统，具有以下技术效果：
能够利用新能源场站出力波动固有属性，获得电压和电流变化量信息，避免了人为引入电网功率波动的影响；
能够根据需求提供被动式和主动式电网参数估计模式选择；
在估计电网阻抗值和等效无穷大电网电压幅值的基础上，还可获得功角信息，这对于判断电网强度，并对新能源机组/场站优化控制具有重要作用；
在当前时间窗口估计完成后，可等待下一时间窗数据，继续估计电网参数，保证在电网参数变化的情况也能有效估计电网参数。
附图说明
图1为本申请实施例提供的新能源装备或者新能源场站接入电网等效电路示意图；
图2为本申请实施例提供的电压相量与电流相量的位置关系示意图；
图3为本申请实施例提供的主动式电网参数估计流程示意图；
图4为本申请实施例提供的基于新能源场站运行数据的电网参数估计方法示意图；
图5为本申请实施例提供的选取用于电网参数估计的时间窗流程示意图；
图6为本申请实施例提供的估计电网参数值流程示意图；
图7为本申请实施例提供的估计电网参数值的第一种方式流程示意图；
图8为本申请实施例提供的估计电网参数值的第二种方式流程示意图；
图9为本申请实施例提供的估计电网参数值的第三种方式流程示意图；
图10为本申请实施例提供的估计电网参数值的不同模式选择示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在阐述本申请实施例之前，以下结合图1-图2对电网参数估计的理论依据进行说明：
如图1和图2所示，估计从新能源装备或者新能源场站的并网点向外看的等效电网阻抗为Xg，等效无穷大电网电压幅值为Vg，和并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角(功角δ)。
首先，根据并网点电压Vt∠θt经线路与等效无穷大电网电压Vg∠θg之间的稳态相量关系，有：
Vt＝jXgI+Vg→Vtd+jVtq＝jXg(Id+jIq)+(Vgd+jVgq) 公式1；
以并网点电压定向为dq轴参考坐标系，则有：
|Vt|＝Vtd＝-XgIq+Vgd＝-XgIq+Vgcosδ 公式2；
0＝Vtq＝XgId-Vgq＝XgId-Vgsinδ 公式3；
结合公式2和公式3，可得：
根据公式4，可得到并网点电压幅值的变化量ΔVt和以并网点电压定向的dq轴坐标系中的有功、无功电流变化量ΔId、ΔIq之间的关系式(假设一段时间内Vg不变，后续可通过多次估计来判断Vg是否变化)：
ΔVt＝-XgΔIq-cΔId 公式5；
其中系数c的表达式为：
根据公式5，如果并网点电压幅值Vt、有功电流Id或无功电流Iq三者之一的稳态值保持不变，即ΔVt＝0，ΔId＝0或ΔIq＝0，则可得到三组任意两个变化量之间的比例关系，该比例关系与电网状态有关。
该三组变化量之间的关系如下：
若满足ΔVt＝0：则可得(-ΔIq/ΔId)＝c/Xg＝tanδ，进而可得到功角δ；
若满足ΔId＝0：则可得(-ΔVt/ΔIq)＝Xg，进而可得到等效电网阻抗Xg；
若满足ΔIq＝0：则可得进而可得到等效无穷大电网电压幅值Vg。
需要说明的是，如果并网端口有滤波电容或无功补偿装置的话，这里的有功无功电流Id、Iq是并网端口滤波电容或无功补偿装置网侧三相电流Igabc在并网点电压定向dp轴坐标系的投影分量。
实施例1
基于并网点运行数据的主动式电网参数估计的具体技术方案说明：
根据上述的电网参数估计的理论依据可知，要获得外部电网参数至少需要获得满足特定关系的四组端口电压和电流数据。因此，这里以一台装备为例(需要说明的是，并不限于一台装备，可以是多台装备共同实施，也可以是新能源场站共同实施)，说明通过控制并网点电压和电流变量，以获得所需的四组并网点电压和电流数据，从而计算获得电网参数值。这里只展示一次测量步骤，但在实际方案中可实施多组数据测量、记录和计算。
首先，需要获得并网点电压和电流的四组数据，它们满足特定关系，具体实施步骤如下：
(1)工况1(基准)：通过装备控制使并网点电压恒定，即Vt_ref1＝1.0pu，设定传输有功电流指令值Id_ref1＝Id_set0(保险起见不易过大，测量精度要求也不能太小，Id_set0可取0.5pu)；稳态时，由并网点电压Vt_ref1闭环控制和Id_ref1确定稳态值，测量记录并网点电压Vt1＝(Vt_ref1)，有功电流Id1(＝Id_ref1)和无功电流Iq1，并保存记录无功电流指令值Iq_ref1(＝Iq1)。
(2)工况2：通过装备控制仍使并网点电压恒定，即Vt_ref2＝1.0pu，但设定传输有功电流指令值Id_ref2＝Id_ref1+Id_set1(Id_set1＝0.05pu～0.1pu为宜)；稳态时，由并网点电压Vt_ref2闭环控制和Id_ref2确定稳态值，测量记录并网点电压Vt2＝(Vt_ref2)，有功电流Id2(＝Id_ref2)和无功电流Iq2，并保存记录无功电流指令值Id_ref2(＝Iq2)。
(3)工况3：使并网点电压闭环控制退出，设定传输有功电流指令值Id_ref3与工况1一致，即Id_ref3＝Id_ref1＝Id_set0，同时根据工况1所保存的无功电流指令值Iq_ref1设定无功电流指令Iq_ref3＝Iq_ref1+Iq_set1(Iq_set1可取0.05pu～0.1pu，但需避免设定后并网点电压幅值过大或过小)；稳态时，记录并网点电压值Vt3，有功电流Id3，无功电流Iq3。
(4)工况4：使并网点电压闭环控制退出，设定传输无功电流指令值Iq_ref4与工况1一致，即Iq_ref4＝Iq_ref1(工况1所记录保存的)，同时设定有功电流指令与工况2的有功电流设定一致，即Id_ref4＝Id_ref2＝Id_ref1+Id_set1；稳态时，记录并网点电压值Vt4，有功电流Id4，无功电流Iq4。
然后，根据上述测量得到的四组数据，进行电网参数值计算估计，具体步骤如下：
(1)根据工况1和工况2：两者并网点电压幅值保持不变，即ΔVt＝0，可计算功角值：tanδ＝-ΔIq/ΔId。
根据有功电流变化量ΔId2＝Id2-Id1＝Id_set1，无功电流变化量ΔIq2＝Iq2-Iq1，计算获得tanδ＝-ΔIq2/ΔId2，从而获得并网点电压与等效无穷大电网电压之间的夹角，即功角δ。
(2)根据工况1和工况3：两者传输的有功电流保持一致，即ΔId＝0，可计算电网等效阻抗值：Xg＝-ΔVt/ΔIq。
即根据并网点电压变化量ΔVt3＝Vt3-Vt1，无功电流变化量ΔIq3＝Iq3-Iq1＝Iq_set1，计算获得电网等效阻抗Xg＝-ΔVt3/ΔIq3。
(3)根据工况1和工况4：两者传输的无功电流保持一致，即ΔIq＝0，可计算系数c＝-ΔVt/ΔId。
即根据并网点电压变化量ΔVt4＝Vt4-Vt1，有功电流变化量ΔId4＝Id4-Id1＝Id_set1，计算获得系数c＝-ΔVt4/ΔId4，再结合电网阻抗值Xg和当前有功电流稳态值Id4，通过如下公式，计算获得外部等效无穷大电网电压幅值Vg：
上述计算确定电网参数值过程中，最核心的估计变量是功角δ。因为只要知道功角δ，电网其他状态变量可根据传输功率、外部等效无穷大电网规定的电压允许变化范围，能够估计出电网等效阻抗Xg的大体范围。
实施例2
基于上述的电网参数估计的理论依据，可根据新能源(如风电、光伏)出力波动的固有属性，测量并记录一段时间内风电场的并网点电压、有功电流、无功电流的波动数据，并估计电网参数值。具体实施步骤如下：
情况1：当场站AVC起作用时，新能源场站并网点电压能够保持恒定。
当AVC处于正常投入运行时，则当新能源场站有功出力随着风速或光照波动时，风电场出口电压仍能保持恒定。则通过新能源场站并网点运行数据只能获得ΔVt＝0这一组数据，从而计算获得功角tanδ＝-ΔIq/ΔId；但无法获得ΔId＝0和ΔIq＝0这两组对应的数据(因为ΔVt恒等于0)，即无法根据上述变化量关系等式，估计等效线路阻抗Xg＝-ΔVt/ΔIq和系数c＝-ΔVt/ΔId(也就无法确定Vg)。
但是，由于并网点电压与等效无穷大电网电压之间的功角δ已计算获得，其是电网状态的核心变量。因此，可以结合并网点有功功率、无功功率、并网点电压实际量和并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角之间的关系来估计辨识等效无穷大电网电压值Vg和等效阻抗值Xg，它们的计算公式分别如下：
情况2：当场站AVC不起作用时，则新能源场站并网点电压会随着新能源出力波动而波动。
当场站AVC不起作用时，假设新能源机组(风电机组或光伏单元)采用单位功率因数控制，则新能源场站并网点电压会随着新能源场站的一次能量来源(风力或光照)波动而波动。另外，给出两个基本假设条件：
①假设场站内部分机组到场站并网点的距离存在差异，即是场站内集电线路阻抗存在差异；
②当前后两次测量得到有功电流满足ΔId＝0时，假设部分机组在两个时刻的有功出力存在差异。
这两个条件在实际新能源场站中很容易满足，则当满足ΔId＝0时，一般能够满足ΔVt≠0，ΔIq≠0，即能够采用上述变化量公式确定等效电网阻抗Xg＝-ΔVt/ΔIq。而并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角δ和等效无穷大电网电压幅值Vg可采用两种方式获得：变化量公式或实际量公式。当采用上述变化量公式，即：
①寻找满足ΔVt＝0，但ΔId≠0、ΔIq≠0的数据点，从而确定tanδ＝-ΔIq/ΔId；
②寻找满足ΔIq＝0，但ΔVt≠0、ΔId≠0的数据点，从而确定c＝-ΔVt/ΔId，进而估算外部等效无穷大电网电压幅值Vg。
作为可选项，也可根据估计获得的等效电网阻抗值Xg、并网点的有功功率P和无功功率Q和并网点电压实际量进行估算，公式如下：
实施例3
在一示例中，基于新能源场站运行数据的电网参数估计方法流程如图4所示，包括：
步骤401：启动电网参数估计程序；
步骤402：数据采集，测量并记录新能源场站并网点三相电压、三相电流数据序列；
步骤403：数据处理，计算得到并网点电压幅值Vt，有功功率P和无功功率Q，以及基于并网点电压定向的有功电流Id和无功电流Iq；
步骤404：选取用于电网参数估计的时间窗；
其中，选取用于电网参数估计的时间窗的流程步骤如图5所示：
选取初始时间窗；
加载初始时间窗内的数据；
获取并网点电压极大值(Vt_upx，t_Vt_upx)、极小值(Vt_lowx，t_Vt_lowx)，有功电流和无功电流的极大值(Idq_upx，t_Idq_upx)、极小值(Idq_lowx，t_Idq_lowx)，并记录个数；
若各变量极值个数大于2，则执行步骤405；否则下移至下一个时间窗，并继续加载下一个时间窗内的数据。
步骤405：估计电网参数值。
其中，估计电网参数值的流程步骤如图6所示：
步骤4051：记录数据序列中并网点电压最大值Vtmax、最小值Vtmin、平均值Vtave，有功电流和无功电流的最大值Idqmax、最小值Idqmin、平均值Idqave；
步骤4052：获取基准时刻点t_base，并保存该时刻数据值Vt_base、Id_base、Iq_base、P_base、Q_base；
步骤4053：判断并网点电压是否恒定；
步骤4054：若并网点电压恒定，则采用方式1估计电网参数值；
其中，采用方式1估计电网参数值的流程步骤如图7所示：
设置变量k＝1；
选取新的数据点满足Idk≠Id_base，记录数据(tk，Vtk，Idk，Iqk，Pk，Qk)；
计算有功电流变化量ΔIdk＝Idk-Id_base、无功电流变化量ΔIqk＝Iqk-Iq_base；
根据公式tanδk＝-ΔIqk/ΔIdk，辨识功角δk；
估算辨识等效无穷大电网电压值Vgk和等效电网阻抗值Xgk：
判断k是否小于变量Nset；变量Nset为预设的计数上限值；
若k小于变量Nset，则设置变量k＝k+1，并继续选取新的数据点；否则取平均获得电网参数值δ、Vg、Xg。
步骤4055：若并网点电压不恒定，可选择方式2估计电网参数值；
其中，采用方式2估计电网参数值的流程步骤如图8所示：
设置变量k＝1；
选取新的数据点满足Idk＝Id_base但Vtk≠Vt_base，Iqk＝Iq_base，记录数据(tk，Vtk，Idk，Iqk，Pk，Qk)；
计算并网点电压变化量ΔVtk＝Vtk-Vt_base、无功电流变化量ΔIqk＝Iqk-Iq_base；
根据公式Xgk＝-ΔVtk/ΔIqk，辨识等效电网阻抗Xgk；
估算辨识等效无穷大电网电压幅值Vgk和功角δk：
判断k是否小于变量Nset；变量Nset为预设的计数上限值；
若k小于变量Nset，则设置变量k＝k+1，并继续选取新的数据点；否则取平均获得电网参数值δ、Vg、Xg。
步骤4056：若并网点电压不恒定，可选择方式3估计电网参数值。
其中，采用方式3估计电网参数值的流程步骤如图9所示：
选取所有满足Idm＝Id_base的数据点(除基准外)，记录数据(tm，Vtm，Idm，Iqm)；
计算并网点电压变化量ΔVtm＝Vtm-Vt_base、无功电流变化量ΔIqm＝Iqm-Iq_base，根据公式Xgm＝-ΔVtm/ΔIqm，辨识等效电网阻抗Xgm，并计算平均值Xg；
选取所有满足Vtm＝Vt_base的数据点(除基准外)，记录数据(tm，Vtm，Idm，Iqm)；
计算有功电流变化量ΔIdm＝Idm-Id_base、无功电流变化量ΔIqm＝Iqm-Iq_base，根据公式tanδm＝-ΔIqm/ΔIdm，辨识功角δm，并计算平均值δ；
选取所有满足Iqm＝Iq_base的数据点(除基准外)，记录数据(tm，Vtm，Idm，Iqm)；
计算并网点电压变化量ΔVtm＝Vtm-Vt_base、有功电流变化量ΔIdm＝Idm-Id_base，根据公式cm＝-ΔVtm/ΔIdm，辨识等效无穷大电网电压幅值Vgm，并计算平均值Vg；
取平均获得电网参数值δ、Vg、Xg。
图10是电网参数估计不同选择模式框图，可以选择主动式或者被动式电网参数估计模式。
实施例4
本申请实施例提供一种电网参数估计系统，所述电网参数估计系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电网参数估计程序，所述电网参数估计程序被所述处理器执行时用于实现电网参数估计方法的步骤。
电网参数估计方法可参考实施例3所述内容，在此不作赘述。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上参照附图说明了本申请的优选实施例，并非因此局限本申请的权利范围。本领域技术人员不脱离本申请的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本申请的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种电网参数估计方法，其特征在于，所述方法包括：
检测并记录新能源场站或者新能源装备在预设时间窗内的并网点电压数据和电流数据；
基于并网点电压定向坐标系，利用并网点电压幅值和有功电流分量、无功电流分量的物理关系，选取符合一定规则的数据点集合以估计接入电网的电网参数；
所述基于并网点电压定向坐标系，利用并网点电压幅值和有功电流分量、无功电流分量的物理关系，选取符合一定规则的数据点集合以估计接入电网的电网参数，包括：
根据并网点电压幅值的变化量、以及基于并网点电压定向坐标系中的有功电流变化量和无功电流变化量的关系式，选取符合并网点电压幅值、有功电流或无功电流三者之一的稳态值保持不变的数据点集合，以估计接入电网的电网参数；
所述估计接入电网的电网参数，包括：
在并网点电压恒定的情形下，计算有功电流变化量和无功电流变化量；
根据计算的有功电流变化量和无功电流变化量，得到并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角；根据并网点的有功功率、无功功率、并网点电压实际量和并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角之间的关系，按照以下公式估算等效电网阻抗值和等效无穷大电网电压幅值：
其中，等效无穷大电网电压值Vgk，等效电网阻抗值Xgk，并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角δk，并网点的有功功率Pk、无功功率Qk、并网点电压实际量Vtk。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时间窗通过以下方式选取：
选取初始时间窗；
加载初始时间窗内的数据；
分别获取并网点电压、有功电流、无功电流的极大值和极小值，并记录各个变量的极值的个数；
若各个变量的极值的个数大于预设个数，则初始时间窗选取为所述预设时间窗；否则下移选取下一个时间窗，并继续加载所述下一个时间窗内的数据以选取所述预设时间窗。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于并网点电压定向坐标系，利用并网点电压幅值和有功电流分量、无功电流分量的物理关系，包括：
以并网点电压定向为dq轴参考坐标系，计算得到并网点电压幅值的变化量，以及基于并网点电压定向的dq轴坐标系中的有功电流变化量和无功电流变化量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据点集合中的数据点的产生方式包括风速或光照固有波动属性引起的被动式产生方式、对新能源场站或者新能源装备主动发出电网参数估计指令的主动式产生方式中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据点集合包括并网点电压幅值等于某一设定值时刻所对应的并网点电压幅值、有功电流值和无功电流值的数据，有功电流值等于某一设定值时刻所对应的并网点电压幅值、有功电流值和无功电流值的数据，无功电流值等于某一设定值时刻所对应的并网点电压幅值、有功电流值和无功电流值的数据中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电网参数包括等效电网阻抗值、等效无穷大电网电压幅值以及并网点电压相对于等效无穷大电网电压间的夹角中的至少一个。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述估计接入电网的电网参数，包括：
获取满足特定关系的至少四组并网点电压和电流数据；
根据所述至少四组并网点电压和电流数据，估算等效电网阻抗值、等效无穷大电网电压幅值以及并网点电压相对于等效无穷大电网电压间的夹角。
8.一种电网参数估计方法，其特征在于，所述方法包括：
检测并记录新能源场站或者新能源装备在预设时间窗内的并网点电压数据和电流数据；
基于并网点电压定向坐标系，利用并网点电压幅值和有功电流分量、无功电流分量的物理关系，选取符合一定规则的数据点集合以估计接入电网的电网参数；
所述基于并网点电压定向坐标系，利用并网点电压幅值和有功电流分量、无功电流分量的物理关系，选取符合一定规则的数据点集合以估计接入电网的电网参数，包括：
根据并网点电压幅值的变化量、以及基于并网点电压定向坐标系中的有功电流变化量和无功电流变化量的关系式，选取符合并网点电压幅值、有功电流或无功电流三者之一的稳态值保持不变的数据点集合，以估计接入电网的电网参数；
所述估计接入电网的电网参数，包括：
在并网点电压不恒定的情形下，选取有功电流值等于某一设定值时刻对应的并网点电压幅值、有功电流值和无功电流值的数据；根据选取的数据，计算并网点电压变化量和无功电流变化量，并得到等效电网阻抗值；根据并网点的有功功率、无功功率、并网点电压实际量和等效电网阻抗值之间的关系，按照以下公式估算并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角和等效无穷大电网电压幅值：
其中，等效无穷大电网电压值Vgk，等效电网阻抗值Xgk，并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角δk，并网点的有功功率Pk、无功功率Qk、并网点电压实际量Vtk。
9.一种电网参数估计方法，其特征在于，所述方法包括：
检测并记录新能源场站或者新能源装备在预设时间窗内的并网点电压数据和电流数据；
基于并网点电压定向坐标系，利用并网点电压幅值和有功电流分量、无功电流分量的物理关系，选取符合一定规则的数据点集合以估计接入电网的电网参数；
所述基于并网点电压定向坐标系，利用并网点电压幅值和有功电流分量、无功电流分量的物理关系，选取符合一定规则的数据点集合以估计接入电网的电网参数，包括：
根据并网点电压幅值的变化量、以及基于并网点电压定向坐标系中的有功电流变化量和无功电流变化量的关系式，选取符合并网点电压幅值、有功电流或无功电流三者之一的稳态值保持不变的数据点集合，以估计接入电网的电网参数；
所述估计接入电网的电网参数，包括：
在并网点电压不恒定的情形下，选取有功电流值等于某一设定值时刻对应的有功电流值的数据，根据选取的数据计算并网点电压变化量和无功电流变化量，并根据公式Xgm＝-ΔVtm/ΔIqm得到等效电网阻抗值；其中，辨识等效电网阻抗Xgm，并网点电压变化量ΔVtm，无功电流变化量ΔIqm；
选取并网点电压幅值等于某一设定值时刻对应的并网点电压幅值的数据，根据选取的数据计算有功电流变化量和无功电流变化量，并根据公式tanδm＝-ΔIqm/ΔIdm得到并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角；其中，并网点电压相对于等效无穷大电网电压的夹角δm，有功电流变化量ΔIdm；
选取无功电流值等于某一设定值时刻对应的无功电流值的数据，根据选取的数据计算并网点电压变化量和有功电流变化量，并根据公式cm＝-ΔVtm/ΔIdm计算系数cm，进而得到等效无穷大电网电压幅值。
10.一种电网参数估计系统，其特征在于，所述电网参数估计系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电网参数估计程序，所述电网参数估计程序被所述处理器执行时用于实现如权利要求1至9中任一项所述的电网参数估计方法的步骤。
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