CN115859659A - 一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法、装置及设备，该光伏送出系统的静态稳定极限求解方法通过构建光伏送出系统的第一仿真模型进行仿真，获取不同送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，之后在构建光伏送出系统的第二仿真模型中设置不同送电功率下每个汇集站的无功补偿容量进行仿真，使得在仿真过程中光伏送出系统的电压始终保持在合理区间，直至光伏送出系统的电压失稳，此时求解的光伏送出系统的静态稳定功率极限才能确保求解的结果准确，解决了现有对光伏发电系统的静态稳定极限求解方式得到的结果不准确的技术问题。

Description

一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及新能源电力系统技术领域，尤其涉及一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法、装置及设备。

背景技术

光伏送电系统是由大规模的光伏发电场经交流线路远距离送电，随着送电功率水平上升，送电系统的电压不断降低，当送电功率超过功率极限值时，送电系统将发生电压失稳，从而导致送电系统电压崩溃，送电系统无法保持稳定运行。由此，准确求解光伏送电系统的静态稳定极限功率，对光伏送电系统的工程设计和其运行，等具有重要指导意义。

目前针对以同步机为主的传统电网，对电网采用机电暂态仿真是求解电网的静态稳定极限功率的有效方法，而对于包含大量电力电子设备的光伏送电系统而言，机电暂态仿真无法准确反映其特性，难以获得准确的结果。

相较而言，电磁暂态仿真具有更高的计算精度，但电磁暂态仿真无法直接获得稳态潮流结果，需要科学处理潮流初始化问题。求解光伏送电系统静态功率的极限的思路是不断增大输送功率，直至发生电压失稳，发生失稳时刻的功率即为静态稳定极限功率。采用电磁暂态仿真，对电力系统的潮流进行初始化通常采用如下两种方式：

一种方式是：初始时刻，发电机作为理想电压源运行。根据机电暂态仿真结果，为发电机(理想电压源状态)赋予初始相位角，给定初始潮流，当运行至稳态后，释放发电机的励磁、调速等控制，电力系统即完成初始化，进入稳定运行。该方式对电力系统的潮流进行初始化仅适用于同步发电机的初始化，而光伏发电场与同步发电机特性迥异，且该无法模拟光伏发电场的功率上升过程，无法完整地模拟光伏发电系统的失稳过程。

另一方方式是：可采用光伏发电场站逐个直接并入电网的方法。对于光伏发电场的仿真，当功率水平不高时，光伏发电系统稳定裕度较高，抗扰动能力较强，当发生有功功率或电压的波动时，光伏发电系统可保持稳定，因此对光伏发电系统的启动过程要求不高。而当用于求解光伏发电系统的静态稳定极限时，由于接近功率极限时，光伏发电系统抗扰动能力变差，必须保证光伏发电系统启动过程平滑，减小扰动，才能准确的求解静态稳定极限。

发明内容

本申请实施例提供了一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法、装置及设备，用于解决现有对光伏发电系统的静态稳定极限求解方式得到的结果不准确的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法，该光伏送出系统包括若干个通过交流线路连接的汇集站，每个所述汇集站包括具有动态无功补偿设备的光伏场站，该静态稳定极限求解方法包括以下步骤：

基于电力系统的机电暂态模型对所述光伏送出系统构建第一仿真模型和第二仿真模型，采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取所述光伏送出系统的最大送电功率，以及获取在所述最大送电功率下采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取每个汇集站的无功补偿容量，得到第一无功补偿容量集合；

基于第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率和第四送电功率，采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取对应送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，得到第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合；

根据所述第二无功补偿容量集合、所述第三无功补偿容量集合、所述第四无功补偿容量集合和所述第五无功补偿容量集合，在所述第二仿真模型中逐步升高送电功率对所述光伏送出系统进行仿真，直至光伏送出系统的电压失稳，并获取此时光伏送出系统的电压失稳前的送出功率作为光伏送出系统的静态稳定功率极限。

优选地，根据所述第二无功补偿容量集合、所述第三无功补偿容量集合、所述第四无功补偿容量集合和所述第五无功补偿容量集合，在所述第二仿真模型中逐步升高送电功率对所述光伏送出系统进行仿真包括：

在所述第二仿真模型上设置参数数据，所述参数数据包括第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率、所述第二无功补偿容量集合、所述第三无功补偿容量集合、所述第四无功补偿容量集合和所述第五无功补偿容量集合；

启动所述第二仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真，在仿真过程中，解锁每个所述汇集站的光伏场站，将所述光伏送出系统的送电功率依次升高至第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率并将每个所述汇集站的无功补偿容量对应切换；

在所述第二仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真过程中，若所述光伏送出系统的送电功率升高至大于第四送电功率，则控制所述光伏送出系统的每个汇集站并入具有连续输出无功功率的动态无功补偿设备且以交流线路的母线电压控制动态无功补偿设备运行，直至光伏送出系统的电压失稳。

优选地，基于电力系统的机电暂态模型对所述光伏送出系统构建第二仿真模型包括：获取所述光伏送出系统的电网拓扑和运行参数，基于所述第一仿真模型结合所述电网拓扑和所述运行参数构建第二仿真模型；所述运行参数包括所述光伏送出系统中各元器件的电压、阻抗、容量和控制类型。

优选地，所述第一送电功为0，所述第二送电功率为0.3倍的最大送电功率，所述第三送电功率为0.5倍的最大送电功率，所述第四送电功率为0.7倍的最大送电功率。

本申请还提供一种光伏送出系统的静态稳定极限求解装置，该光伏送出系统包括若干个通过交流线路连接的汇集站，每个所述汇集站包括具有动态无功补偿设备的光伏场站，该静态稳定极限求解装置包括：第一数据获取模块、第二数据获取模块和求解模块；

所述第一数据获取模块，用于基于电力系统的机电暂态模型对所述光伏送出系统构建第一仿真模型和第二仿真模型，采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取所述光伏送出系统的最大送电功率，以及获取在所述最大送电功率下采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取每个汇集站的无功补偿容量，得到第一无功补偿容量集合；

所述第二数据获取模块，用于基于第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率和第四送电功率，采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取对应送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，得到第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合；

所述求解模块，用于根据所述第二无功补偿容量集合、所述第三无功补偿容量集合、所述第四无功补偿容量集合和所述第五无功补偿容量集合，在所述第二仿真模型中逐步升高送电功率对所述光伏送出系统进行仿真，直至光伏送出系统的电压失稳，并获取此时光伏送出系统的电压失稳前的送出功率作为光伏送出系统的静态稳定功率极限。

优选地，所述求解模块包括模型构建子模块、仿真子模块和仿真求解子模块；

所述模型构建子模块，用于在所述第二仿真模型上设置参数数据，所述参数数据包括第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率、所述第二无功补偿容量集合、所述第三无功补偿容量集合、所述第四无功补偿容量集合和所述第五无功补偿容量集合；

所述仿真子模块，用于启动所述第二仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真，在仿真过程中，解锁每个所述汇集站的光伏场站，将所述光伏送出系统的送电功率依次升高至第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率并将每个所述汇集站的无功补偿容量对应切换；

所述仿真求解子模块，用于在所述第二仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真过程中，若所述光伏送出系统的送电功率升高至大于第四送电功率，则控制所述光伏送出系统的每个汇集站并入具有连续输出无功功率的动态无功补偿设备且以交流线路的母线电压控制动态无功补偿设备运行，直至光伏送出系统的电压失稳。

优选地，所述第一数据获取模块还用于获取所述光伏送出系统的电网拓扑和运行参数，基于所述第一仿真模型结合所述电网拓扑和所述运行参数构建第二仿真模型；所述运行参数包括所述光伏送出系统中各元器件的电压、阻抗、容量和控制类型。

优选地，所述第一送电功为0，所述第二送电功率为0.3倍的最大送电功率，所述第三送电功率为0.5倍的最大送电功率，所述第四送电功率为0.7倍的最大送电功率。

本申请还提供一种存储装置，其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法。

本申请还提供一种终端设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：该光伏送出系统的静态稳定极限求解方法、装置及设备，该方法包括基于电力系统的机电暂态模型对所述光伏送出系统构建第一仿真模型和第二仿真模型，采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取光伏送出系统的最大送电功率，以及获取在最大送电功率下采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取每个汇集站的无功补偿容量，得到第一无功补偿容量集合；基于第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率和第四送电功率，采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取对应送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，得到第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合；根据第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合，在第二仿真模型中逐步升高送电功率对光伏送出系统进行仿真，直至光伏送出系统的电压失稳，并获取此时光伏送出系统的电压失稳前的送出功率作为光伏送出系统的静态稳定功率极限。该光伏送出系统的静态稳定极限求解方法通过构建光伏送出系统的第一仿真模型进行仿真，获取不同送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，之后在构建光伏送出系统的第二仿真模型中设置不同送电功率下每个汇集站的无功补偿容量进行仿真，使得在仿真过程中光伏送出系统的电压始终保持在合理区间，直至光伏送出系统的电压失稳，此时求解的光伏送出系统的静态稳定功率极限才能确保求解的结果准确，解决了现有对光伏发电系统的静态稳定极限求解方式得到的结果不准确的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法的步骤流程图；

图2为本申请实施例所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法中光伏送出系统的框架图；

图3为本申请实施例的光伏送出系统的静态稳定极限求解装置的框架图。

具体实施方式

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法、装置及设备，用于解决了现有对光伏发电系统的静态稳定极限求解方式得到的结果不准确的技术问题。

实施例一：

图1为本申请实施例所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法的步骤流程图，图2为本申请实施例所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法中光伏送出系统的框架图。

如图1所示，本申请实施例提供了一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法，包括以下步骤：

S1.基于电力系统的机电暂态模型对光伏送出系统构建第一仿真模型和第二仿真模型，采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取光伏送出系统的最大送电功率，以及获取在最大送电功率下采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取每个汇集站的无功补偿容量，得到第一无功补偿容量集合。

需要说明的是，在步骤S1中一是构建第一仿真模型和第二仿真模型；二是采用构建的第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真，获得光伏送出系统的最大送电功率和第一无功补偿容量集合数据。在本实施例中，如图2所示，光伏送出系统包括若干个通过交流线路连接的汇集站，每个汇集站包括具有动态无功补偿设备的光伏场站，每个汇集站还连接有动态无功补偿设备。其中，机电暂态模型是电力系统成熟仿真技术，此处不作详细阐述。

在本申请实施例中，基于电力系统的机电暂态模型对所述光伏送出系统构建第二仿真模型包括：获取光伏送出系统的电网拓扑和运行参数，基于第一仿真模型结合电网拓扑和运行参数构建第二仿真模型；运行参数包括所述光伏送出系统中各元器件的电压、阻抗、容量和控制类型。其中，元器件可以为光伏送出系统的光伏场站、动态无功补偿设备等。

需要说明的是，在机电暂态模型的机电暂态仿真数据根据设计或实际电网的拓扑和运行参数建模，而第二仿真模型可以为电磁暂态仿真模型，第二仿真模型依据机电暂态仿真模型构建的。

S2.基于第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率和第四送电功率，采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取对应送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，得到第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合。

需要说明的是，在步骤S2中一是设置仿真过程中光伏送出系统的送电功率，采用第一仿真模型对光伏送出系统仿真进行潮流计算，获得获取对应送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，记为第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合，为后续步骤求解静态稳定功率极限提供仿真参数。在本实施例中，在电力系统的仿真模型中对电网系统进行潮流计算是本领域非常常熟技术，此处不作详细阐述。其中，每个无功补偿容量集合包含光伏送出系统每个汇集站的无功补偿容量。

在本申请实施例中，第一送电功可以选为0，第二送电功率可以选为0.3倍的最大送电功率，第三送电功率可以选为0.5倍的最大送电功率，第四送电功率可以选为0.7倍的最大送电功率。

S3.根据第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合，在第二仿真模型中逐步升高送电功率对光伏送出系统进行仿真，直至光伏送出系统的电压失稳，并获取此时光伏送出系统的电压失稳前的送出功率作为光伏送出系统的静态稳定功率极限。

需要说明的是，在步骤S3中采用步骤S2得到每个汇集站的无功补偿容量作为第二仿真模型的仿真运行参数，在第二仿真模型中对光伏送出系统进行仿真过程中，逐步升高送电功率并切换对应送电功率的每个汇集站的无功补偿容量，直至光伏送出系统的电压失稳，并获取此时光伏送出系统的电压失稳前的送出功率作为光伏送出系统的静态稳定功率极限。

本申请提供的一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法，该方法包括基于电力系统的机电暂态模型对所述光伏送出系统构建第一仿真模型和第二仿真模型，采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取光伏送出系统的最大送电功率，以及获取在最大送电功率下采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取每个汇集站的无功补偿容量，得到第一无功补偿容量集合；基于第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率和第四送电功率，采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取对应送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，得到第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合；根据第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合，在第二仿真模型中逐步升高送电功率对光伏送出系统进行仿真，直至光伏送出系统的电压失稳，并获取此时光伏送出系统的电压失稳前的送出功率作为光伏送出系统的静态稳定功率极限。该光伏送出系统的静态稳定极限求解方法通过构建光伏送出系统的第一仿真模型进行仿真，获取不同送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，之后在构建光伏送出系统的第二仿真模型中设置不同送电功率下每个汇集站的无功补偿容量进行仿真，使得在仿真过程中光伏送出系统的电压始终保持在合理区间，直至光伏送出系统的电压失稳，此时求解的光伏送出系统的静态稳定功率极限才能确保求解的结果准确，解决了现有对光伏发电系统的静态稳定极限求解方式得到的结果不准确的技术问题。

在本申请的一个实施例中，根据第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合，在第二仿真模型中逐步升高送电功率对光伏送出系统进行仿真包括：

在第二仿真模型上设置参数数据，参数数据包括第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率、第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合；

启动第二仿真模型对光伏送出系统进行仿真，在仿真过程中，解锁每个汇集站的光伏场站，将光伏送出系统的送电功率依次升高至第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率并将每个汇集站的无功补偿容量对应切换；

在第二仿真模型对光伏送出系统进行仿真过程中，若光伏送出系统的送电功率升高至大于第四送电功率，则控制光伏送出系统的每个汇集站并入具有连续输出无功功率的动态无功补偿设备且以交流线路的母线电压控制动态无功补偿设备运行，直至光伏送出系统的电压失稳。

在本申请实施例中，在第二仿真模型对光伏送出系统进行仿真初始的T0时刻，按照第二无功补偿容量集合设置光伏送出系统的每个汇集站的无功补偿容量，并控制与汇集站连接的光伏场站逆变器处于闭锁状态，即光伏场站有功功率为0。之后按照第三无功补偿容量集合设置光伏送出系统的每个汇集站的无功补偿容量且设置在T1时刻光伏送出系统的送电功率为第二送电功率，启动第二仿真模型对光伏送出系统进行仿真运行，当时间从T0至T1时刻之间，光伏场站采用直流电压控制，解锁光伏场站的逆变器后，光伏送出系统的送电功率快速上升至第二送电功率，同时将每个汇集站的无功补偿容量也切换为第三无功补偿容量集合对应的无功补偿容量。之后将光伏送出系统的送电功率由第二送电功率缓慢增加至第四供电功率。在送电功率上升过程中，为保证电压保持在合理区间内，光伏送出系统的送电功率的无功补偿容量的设置做两次切换，即当送电功率达到第三送电功率和第四送电功率后，分切切换至第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合。再继续升高送电功率，当升高的送电功率大于第四送电功率后，控制光伏送出系统的每个汇集站并入具有连续输出无功功率的动态无功补偿设备且以交流线路的母线电压控制动态无功补偿设备运行，直至光伏送出系统的电压失稳。

需要说明的是，通过调节光照度来控制光伏送电系统的送电功率。当光伏送出系统的达到第四送电功率后继续升高送电功率增，光伏送出系统对无功补偿的需求量也会增加，且光伏送出系统抗扰动能力变差，会造成仿真结果产生较大误差。因此，该光伏送出系统的静态稳定极限求解方法在第二仿真模型仿真过程中当光伏送出系统的送电功率大于第四送电功率后，将每个汇集站并入动态无功补偿设备，动态无功补偿设备的控制目标为交流母线电压。随着光伏送出系统的送电增大，动态无功补偿设备连续输出无功功率，避免了光伏送出系统抗扰动能力变差，会造成仿真结果产生较大误差。

在本申请实施例中，该光伏送出系统的静态稳定极限求解方法获得光伏送出系统的静态稳定功率极限过程中，当光伏送出系统的送电功率大于第四送电功率后增加动态无功补偿作为补偿手段，为光伏送出系统提供连续的无功功率输出，避免因电容投入导致无功功率剧烈波动，或电容投入不及时，而发生光伏送出系统电压失稳，从而确保求解得到的静态稳定功率极限的准确度。

在本申请实施例中，该光伏送出系统的静态稳定极限求解方法还包括获取光伏送出系统的电压失稳前的送出功率时，还获得与电压失稳前的送出功率对应的所有汇集站的无功补偿容量，记为第六无功补偿容量集合。

需要说明的是，第六无功补偿容量集合的无功补偿容量能够为光伏送出系统选择无功补偿容量的多少选择提供依据。

实施例二：

图3为本申请实施例所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解装置的框架流程图。

如图3所示，本申请实施例提供了一种光伏送出系统的静态稳定极限求解装置，该光伏送出系统包括若干个通过交流线路连接的汇集站，每个汇集站包括具有动态无功补偿设备的光伏场站，该静态稳定极限求解装置包括：第一数据获取模块10、第二数据获取模块20和求解模块30；

第一数据获取模块10，用于基于电力系统的机电暂态模型对光伏送出系统构建第一仿真模型和第二仿真模型，采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取光伏送出系统的最大送电功率，以及获取在最大送电功率下采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取每个汇集站的无功补偿容量，得到第一无功补偿容量集合；

第二数据获取模块20，用于基于第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率和第四送电功率，采用第一仿真模型对光伏送出系统进行仿真获取对应送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，得到第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合；

求解模块30，用于根据第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合，在第二仿真模型中逐步升高送电功率对光伏送出系统进行仿真，直至光伏送出系统的电压失稳，并获取此时光伏送出系统的电压失稳前的送出功率作为光伏送出系统的静态稳定功率极限。

在本申请实施例中，求解模块30包括模型构建子模块、仿真子模块和仿真求解子模块；

模型构建子模块，用于在第二仿真模型上设置参数数据，参数数据包括第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率、第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合；

仿真子模块，用于启动第二仿真模型对光伏送出系统进行仿真，在仿真过程中，解锁每个汇集站的光伏场站，将光伏送出系统的送电功率依次升高至第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率并将每个汇集站的无功补偿容量对应切换；

仿真求解子模块，用于在第二仿真模型对光伏送出系统进行仿真过程中，若光伏送出系统的送电功率升高至大于第四送电功率，则控制光伏送出系统的每个汇集站并入具有连续输出无功功率的动态无功补偿设备且以交流线路的母线电压控制动态无功补偿设备运行，直至光伏送出系统的电压失稳。

在本申请实施例中，第一数据获取模块还用于获取光伏送出系统的电网拓扑和运行参数，基于第一仿真模型结合电网拓扑和运行参数构建第二仿真模型；运行参数包括光伏送出系统中各元器件的电压、阻抗、容量和控制类型。

在本申请实施例中，第一送电功为0，第二送电功率为0.3倍的最大送电功率，第三送电功率为0.5倍的最大送电功率，第四送电功率为0.7倍的最大送电功率。

需要说明的是，实施例二装置中模块对应于实施例一方法中的步骤，该光伏送出系统的静态稳定极限求解方法的内容已在实施例一中详细阐述了，在此实施例二中不再对装置中模块的内容进行详细阐述。

实施例三：

本申请实施例提供了一种存储装置，其中存储有多条程序代码，其特征在于，程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法。

实施例四：

本申请实施例提供了一种终端设备，包括处理器以及存储器；

存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法。

需要说明的是，处理器用于根据所程序代码中的指令执行上述的一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法实施例中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各系统/装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时的存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光伏送出系统的静态稳定极限求解方法，该光伏送出系统包括若干个通过交流线路连接的汇集站，每个所述汇集站包括具有动态无功补偿设备的光伏场站，其特征在于，该静态稳定极限求解方法包括以下步骤：

基于电力系统的机电暂态模型对所述光伏送出系统构建第一仿真模型和第二仿真模型，采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取所述光伏送出系统的最大送电功率，以及获取在所述最大送电功率下采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取每个汇集站的无功补偿容量，得到第一无功补偿容量集合；

基于第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率和第四送电功率，采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取对应送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，得到第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合；

根据所述第二无功补偿容量集合、所述第三无功补偿容量集合、所述第四无功补偿容量集合和所述第五无功补偿容量集合，在所述第二仿真模型中逐步升高送电功率对所述光伏送出系统进行仿真，直至光伏送出系统的电压失稳，并获取此时光伏送出系统的电压失稳前的送出功率作为光伏送出系统的静态稳定功率极限。

2.根据权利要求1所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法，其特征在于，根据所述第二无功补偿容量集合、所述第三无功补偿容量集合、所述第四无功补偿容量集合和所述第五无功补偿容量集合，在所述第二仿真模型中逐步升高送电功率对所述光伏送出系统进行仿真包括：

在所述第二仿真模型上设置参数数据，所述参数数据包括第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率、所述第二无功补偿容量集合、所述第三无功补偿容量集合、所述第四无功补偿容量集合和所述第五无功补偿容量集合；

启动所述第二仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真，在仿真过程中，解锁每个所述汇集站的光伏场站，将所述光伏送出系统的送电功率依次升高至第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率并将每个所述汇集站的无功补偿容量对应切换；

在所述第二仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真过程中，若所述光伏送出系统的送电功率升高至大于第四送电功率，则控制所述光伏送出系统的每个汇集站并入具有连续输出无功功率的动态无功补偿设备且以交流线路的母线电压控制动态无功补偿设备运行，直至光伏送出系统的电压失稳。

3.根据权利要求1所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法，其特征在于，基于电力系统的机电暂态模型对所述光伏送出系统构建第二仿真模型包括：获取所述光伏送出系统的电网拓扑和运行参数，基于所述第一仿真模型结合所述电网拓扑和所述运行参数构建第二仿真模型；所述运行参数包括所述光伏送出系统中各元器件的电压、阻抗、容量和控制类型。

4.根据权利要求1所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法，其特征在于，所述第一送电功为0，所述第二送电功率为0.3倍的最大送电功率，所述第三送电功率为0.5倍的最大送电功率，所述第四送电功率为0.7倍的最大送电功率。

5.一种光伏送出系统的静态稳定极限求解装置，其特征在于，该光伏送出系统包括若干个通过交流线路连接的汇集站，每个所述汇集站包括具有动态无功补偿设备的光伏场站，其特征在于，该静态稳定极限求解装置包括：第一数据获取模块、第二数据获取模块和求解模块；

所述第一数据获取模块，用于基于电力系统的机电暂态模型对所述光伏送出系统构建第一仿真模型和第二仿真模型，采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取所述光伏送出系统的最大送电功率，以及获取在所述最大送电功率下采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取每个汇集站的无功补偿容量，得到第一无功补偿容量集合；

所述第二数据获取模块，用于基于第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率和第四送电功率，采用所述第一仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真获取对应送电功率下每个汇集站的无功补偿容量，得到第二无功补偿容量集合、第三无功补偿容量集合、第四无功补偿容量集合和第五无功补偿容量集合；

所述求解模块，用于根据所述第二无功补偿容量集合、所述第三无功补偿容量集合、所述第四无功补偿容量集合和所述第五无功补偿容量集合，在所述第二仿真模型中逐步升高送电功率对所述光伏送出系统进行仿真，直至光伏送出系统的电压失稳，并获取此时光伏送出系统的电压失稳前的送出功率作为光伏送出系统的静态稳定功率极限。

6.根据权利要求5所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解装置，其特征在于，所述求解模块包括模型构建子模块、仿真子模块和仿真求解子模块；

所述模型构建子模块，用于在所述第二仿真模型上设置参数数据，所述参数数据包括第一送电功率、第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率、所述第二无功补偿容量集合、所述第三无功补偿容量集合、所述第四无功补偿容量集合和所述第五无功补偿容量集合；

所述仿真子模块，用于启动所述第二仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真，在仿真过程中，解锁每个所述汇集站的光伏场站，将所述光伏送出系统的送电功率依次升高至第二送电功率、第三送电功率、第四送电功率并将每个所述汇集站的无功补偿容量对应切换；

所述仿真求解子模块，用于在所述第二仿真模型对所述光伏送出系统进行仿真过程中，若所述光伏送出系统的送电功率升高至大于第四送电功率，则控制所述光伏送出系统的每个汇集站并入具有连续输出无功功率的动态无功补偿设备且以交流线路的母线电压控制动态无功补偿设备运行，直至光伏送出系统的电压失稳。

7.根据权利要求5所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解装置，其特征在于，所述第一数据获取模块还用于获取所述光伏送出系统的电网拓扑和运行参数，基于所述第一仿真模型结合所述电网拓扑和所述运行参数构建第二仿真模型；所述运行参数包括所述光伏送出系统中各元器件的电压、阻抗、容量和控制类型。

8.根据权利要求5所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解装置，其特征在于，所述第一送电功为0，所述第二送电功率为0.3倍的最大送电功率，所述第三送电功率为0.5倍的最大送电功率，所述第四送电功率为0.7倍的最大送电功率。

9.一种存储装置，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行如权利要求1-4任意一项所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法。

10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求1-4任意一项所述的光伏送出系统的静态稳定极限求解方法。

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