CN115940280A - 高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法及系统 - Google Patents

高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法及系统 Download PDF

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CN115940280A CN202210225577.7A CN202210225577A CN115940280A CN 115940280 A CN115940280 A CN 115940280A CN 202210225577 A CN202210225577 A CN 202210225577A CN 115940280 A CN115940280 A CN 115940280A
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王亦婷
高雯曼
赵东宁
陈湘
高宝荣
李惠玲
梁英
王子琪
张启雁
罗红梅
周鹏
陈萌
刘�东
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Abstract

本发明公开了一种高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法及系统，包括：搭建送端系统和新能源场站的数据仿真模型；基于所述数据仿真模型进行仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障；确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案；根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值；基于当前的初步配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，以基于最终配置方案进行分布式调相机的配置。本发明可简单、快速地确定出分布式调相机的配置站点及具体容量，具有较好的实际指导意义和应用价值。

Description

高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统领技术领域，并且更具体地，涉及一种高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法及系统。
背景技术
近年来我国大力发展可再生能源，特别是在风电、太阳能等新能源的开发与利用领域取得了显著成效。我国可再生能源分布集中高，且距离负荷中心地区较远，因此，可再生能源经特高压直流送出是大规模可再生能源外送的典型和重要输电形式。随着新能源渗透率的不断提高，常规机组在电力系统中占比逐步下降，从而导致原本网架结构薄弱、无功支撑能力不足的弱送端交流系统对大功率冲击的抵御能力进一步降低。当直流系统发生闭锁、换相失败等故障时，特高压直流在暂态过程中的无功大范围波动导致送端电网电压剧烈变化，可能造成新能源机组过电压脱网，进而成为提升送端电网新能源外送能力的主要制约因素。
围绕新能源并网后的电压问题，目前已考虑了加装SVC或SVG等措施，但SVC或SVG装置存在无功电压“错位补偿”效应，进一步增加了过电压的风险。此外，换流站集中式调相机的投运在抑制换流站过电压方面作用凸显，但故障后新能源场站侧的过电压或低电压问题更为严重，而换流站集中布置的大容量调相机对新能源场站侧的电压问题改善效果有限。此外，已有研究提出了新能源机组的过电压主动抑制策略，该措施虽然对过电压问题有一定的改善效果，但在理论和实际应用方面仍存在一定的局限。
发明内容
本发明提出一种高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法及系统，以解决如何高效地进行高比例新能源外送系统的分布式调相机配置的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法，所述方法包括：
步骤1，搭建送端系统和新能源场站的数据仿真模型；
步骤2，基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障；
步骤3，确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案；
步骤4，根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值；
步骤5，基于当前的初步配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，以基于所述最终配置方案进行分布式调相机的配置。
优选地，其中所述基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障，包括：
对外送系统分别进行交流线路N-1故障、直流闭锁故障、直流换相失败故障的仿真模拟，校核故障后各新能源机组的暂态过电压水平，以监测是否出现新能源机组过电压脱网现象，确定使新能源机组过电压脱网的故障集；
针对所述故障集，按照设定步长逐步减小外送系统新能源出力规模，并重新校核所述故障集中任一故障后新能源机组过电压水平，直至故障后无新能源机组出现过电压脱网，将此时系统的新能源外送能力值作为初始外送能力值，并将故障集中最后一个导致新能源机组过电压脱网的故障作为限制故障。
优选地，其中所述确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案，包括：
以限制故障为搜索中心，根据其一级和二级出线范围确定影响范围，并获取所述影响范围内各新能源汇集站点下接新能源的装机规模；
对于任一汇集站点，判断该任一汇集站点下接新能源的装机规模是否大于新能源装机规模限值，并当确定该任一汇集站点下接新能源的装机规模大于新能源装机规模限时，确定在该任一汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，以形成送端系统分布式调相机初步配置方案。
优选地，其中所述根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值，包括：
根据分布式调相机当前的配置方案，建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并更新BPA潮流和稳定计算数据；
重新校核所述限制故障后新能源机组的暂态过电压水平，并按照设定步长逐步增加外送系统新能源出力规模，获取在所述初步配置方案下新能源外送能力值。
优选地，其中所述基于当前的配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，包括：
若在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值，则确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案；反之，则分析限制故障发生后出现新能源机组过电压脱网的汇集站点，逐一计算各脱网站点的新能源短路比，选择短路比最小的新能源汇集站点，确定在该汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，并返回步骤4重新计算，直至在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值时，确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案。
根据本发明的另一个方面，提供了一种高比例新能源外送系统的分布式调相机配置系统，所述系统包括：
模型搭建单元，用于搭建送端系统和新能源场站的数据仿真模型；
限制故障确定单元，用于基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障；
初步配置方案确定单元，用于确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案；
外送能力获取单元，用于根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值；
最终配置方案确定单元，用于基于当前的初步配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，以基于所述最终配置方案进行分布式调相机的配置。
优选地，其中所述限制故障确定单元，基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障，包括：
对外送系统分别进行交流线路N-1故障、直流闭锁故障、直流换相失败故障的仿真模拟，校核故障后各新能源机组的暂态过电压水平，以监测是否出现新能源机组过电压脱网现象，确定使新能源机组过电压脱网的故障集；
针对所述故障集，按照设定步长逐步减小外送系统新能源出力规模，并重新校核所述故障集中任一故障后新能源机组过电压水平，直至故障后无新能源机组出现过电压脱网，将此时系统的新能源外送能力值作为初始外送能力值，并将故障集中最后一个导致新能源机组过电压脱网的故障作为限制故障。
优选地，其中所述初步配置方案确定单元，确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案，包括：
以限制故障为搜索中心，根据其一级和二级出线范围确定影响范围，并获取所述影响范围内各新能源汇集站点下接新能源的装机规模；
对于任一汇集站点，判断该任一汇集站点下接新能源的装机规模是否大于新能源装机规模限值，并当确定该任一汇集站点下接新能源的装机规模大于新能源装机规模限时，确定在该任一汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，以形成送端系统分布式调相机初步配置方案。
优选地，其中所述外送能力获取单元，根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值，包括：
根据分布式调相机当前的配置方案，建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并更新BPA潮流和稳定计算数据；
重新校核所述限制故障后新能源机组的暂态过电压水平，并按照设定步长逐步增加外送系统新能源出力规模，获取在所述初步配置方案下新能源外送能力值。
优选地，其中所述最终配置方案确定单元，基于当前的配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，包括：
若在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值，则确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案；反之，则分析限制故障发生后出现新能源机组过电压脱网的汇集站点，逐一计算各脱网站点的新能源短路比，选择短路比最小的新能源汇集站点，确定在该汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，并进入外送能力获取单元，重新计算，直至在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值时，确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案。
本发明提供了一种高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法及系统，包括：搭建送端系统和新能源场站的数据仿真模型；基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障；确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案；根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值；基于当前的初步配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，以基于所述最终配置方案进行分布式调相机的配置。本发明的方法采用时域分析的方法，可简单、快速地确定出分布式调相机的配置站点及具体容量，且避免了新能源场站侧的过电压问题，有效地提升了送端电网的新能源消纳能力，提高了电力系统运行的安全性和稳定性，具有较好的实际指导意义和应用价值。
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高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的的配置分布式调相机的某区域电网示意图；
图3为根据本发明实施方式的校核结果的示意图；
图4为根据本发明实施方式的高比例新能源外送系统的分布式调相机配置系统400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高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法，采用时域分析的方法，可简单、快速地确定出分布式调相机的配置站点及具体容量，且避免了新能源场站侧的过电压问题，有效地提升了送端电网的新能源消纳能力，提高了电力系统运行的安全性和稳定性，具有较好的实际指导意义和应用价值。本发明实施方式提供的高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法100，从步骤101处开始，在步骤101，搭建送端系统和新能源场站的数据仿真模型。
在本发明中，调研收集送端系统、新能源场站相关资料，搭建送端系统及新能源场站的BPA数据仿真模型。
具体地，包括：步骤1-1：调研外送系统的现状及规划资料，包括：外送直流工程、交流网架结构、发电机参数、负荷参数、线路参数、变压器参数、各站点无功补偿配置等；
步骤1-2：调研各新能源场站的现状及规划资料，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、新能源出力特性、升压变参数、并网线路参数、各新能源场站无功补偿配置等；
步骤1-3：确定典型方式下各类新能源机组的出力系数及新能源外送需求SD；搭建外送系统及新能源场站的BPA潮流、稳定计算数据。
在步骤102，基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障。
优选地，其中所述基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障，包括：
对外送系统分别进行交流线路N-1故障、直流闭锁故障、直流换相失败故障的仿真模拟，校核故障后各新能源机组的暂态过电压水平，以监测是否出现新能源机组过电压脱网现象，确定使新能源机组过电压脱网的故障集；
针对所述故障集，按照设定步长逐步减小外送系统新能源出力规模，并重新校核所述故障集中任一故障后新能源机组过电压水平，直至故障后无新能源机组出现过电压脱网，将此时系统的新能源外送能力值作为初始外送能力值，并将故障集中最后一个导致新能源机组过电压脱网的故障作为限制故障。
在本发明中，进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，基于稳定特性仿真结果，定位导致新能源脱网的限制故障。
具体地，包括：步骤2-1：对外送系统进行交流线路N-1故障、直流闭锁故障、直流换相失败故障仿真模拟，校核故障后各新能源机组的暂态过电压水平，监测是否出现新能源机组过电压脱网现象，确定使新能源机组过电压脱网的故障集；
步骤2-2：针对所述故障集，按照设定步长逐步减小外送系统新能源出力规模，并重新校核所述故障集中任一故障后新能源机组过电压水平，直至故障后无新能源机组出现过电压脱网，将此时系统的新能源外送能力值作为初始外送能力值，并将故障集中最后一个导致新能源机组过电压脱网的故障作为限制故障。
在步骤103，确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案。
优选地，其中所述确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案，包括：
以限制故障为搜索中心，根据其一级和二级出线范围确定影响范围，并获取所述影响范围内各新能源汇集站点下接新能源的装机规模；
对于任一汇集站点，判断该任一汇集站点下接新能源的装机规模是否大于新能源装机规模限值，并当确定该任一汇集站点下接新能源的装机规模大于新能源装机规模限时，确定在该任一汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，以形成送端系统分布式调相机初步配置方案。
在本发明中，基于限制故障影响范围，形成分布式调相机初步配置方案。
具体地，包括：步骤3-1：以限制故障为搜索中心，对其一级、二级出线范围内各新能源汇集站点下接新能源装机规模SQi进行统计梳理；
步骤3-2：设定汇集站新能源装机规模限值为SQmax，针对各汇集站点，判断SQi是否超出SQmax，若SQi>SQmax，则在该站点低压侧加装一台分布式调相机(容量为50MVar)；
步骤3-3：判断是否已遍历限值故障影响范围内全部新能源汇集站点，若是则完成搜索，并形成送端系统分布式调相机的初步配置方案。
在步骤104，根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值。
优选地，其中所述根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值，包括：
根据分布式调相机当前的配置方案，建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并更新BPA潮流和稳定计算数据；
重新校核所述限制故障后新能源机组的暂态过电压水平，并按照设定步长逐步增加外送系统新能源出力规模，获取在所述初步配置方案下新能源外送能力值。
在本发明中，需要通过确定在所述初步配置方案下新能源的外送能力值，以对分布式调相机的初步配置方案进行评估。
具体地，包括：
步骤4-1：根据分布式调相机当前配置方案，建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并更新BPA潮流、稳定计算数据。
步骤4-2：重新校核限制故障后新能源机组的暂态过电压水平，并按照设定步长逐步增加外送系统新能源出力规模，评估分布式调相机初步配置方案下新能源外送能力值SI。
在步骤105，基于当前的初步配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，以基于所述最终配置方案进行分布式调相机的配置。
优选地，其中所述基于当前的配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，包括：
若在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值，则确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案；反之，则分析限制故障发生后出现新能源机组过电压脱网的汇集站点，逐一计算各脱网站点的新能源短路比，选择短路比最小的新能源汇集站点，确定在该汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，并返回步骤4重新计算，直至在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值时，确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案。
在本发明中，根据当前的初步配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，以基于所述最终配置方案进行分布式调相机的配置。
具体地，包括：步骤5-1：判断新能源外送能力SI是否满足外送需求SD，若SI≥SD，则当前配置方案即为分布式调相机最终配置方案；若SI<SD，则转入步骤5-2；
步骤5-2：梳理分析限制故障发生后出现新能源机组过电压脱网的汇集站点，逐一计算各脱网站点的新能源短路比；
步骤5-3：选择短路比最小的新能源汇集站点，在该站点低压侧加装一台分布式调相机(容量为50MVar)，并返回步骤4重新计算。
本发明的方法根据限制故障影响范围及单点新能源装机规模选定分布式调相机初步配置方案，可简单快速地评估出送端系统分布式调相机的配置站点及具体容量，为电力系统运行和规划人员提供实际的指导建议；当初步方案不满足需求时，基于各脱网站点新能源短路比评估，选择短路比最小的新能源汇集站点对分布式调相机配置方案进行优化迭代，可准确地定位出送端系统新能源机组过电压问题，有效地提升了送端电网的新能源消纳能力。
以下具体举例说明本发明的实施方式
选定水平年下某区域电网(Q电网)新能源特高压外送网架结构如图2所示，典型方式下Q电网新能源消纳需求约为33600MW。
(1)典型方式下Q电网安全稳定性校核分析
进行网内任一750kV交流线路N-1及直流闭锁、换相失败故障模拟，校核结果表明，QX直流换相失败故障后，直流近区新能源机端电压超过1.3p.u，出现新能源机组过电压脱网现象，如下图3所示。经仿真计算，该方式下Q电网内新能源消纳能力仅为25800MW，不能满足新能源的消纳需求。
(2)Q电网分布式调相机初步配置方案形成
以QX直流换流站为搜索中心，对其一级、二级出线范围内的新能源装机规模进行梳理，筛选出新能源并网容量超过1000MW的汇集站点，并在该站点低压侧加装一台分布式调相机(单台容量为±50MVar)，QX直流近区具体布点如下图2中蓝色站点所示，QX直流近区新增分布式调相机16台。
(3)Q电网分布式调相机初步配置方案效果评估
按照Q电网分布式调相机初步配置方案，重新模拟QX直流换相失败故障后系统稳定特性，校核显示故障后直流近区新能源机组仍然出现过电压脱网现象。经仿真计算表明，初步配置方案下，受QX直流换相失败故障后新能源机组机端过电压脱网问题制约，Q电网内新能源消纳能力约为29600MW，仍然小于该方式下新能源的消纳需求。
(4)基于新能源短路比对Q电网分布式调相机配置方案进行优化完善QX直流换相失败故障后新能源脱网站点及其短路比分别如下表1所示。
表1 QX直流换相失败故障后新能源脱网站点及其短路比
站点名称 短路比 站点名称 短路比
MR 0.840 RY 0.878
DZHE 0.886 HTH 0.853
DZHY 0.908 WTE 0.866
CDY 0.863 WTS 1.067
CDR 0.882 LYH 0.997
LH 0.932 LHH 0.954
LNH 1.010 LSH 1.010
LWH 1.009  
选取QX直流近区短路比最低的汇集站点MR，并在该站点低压侧加装一台分布式调相机。更新Q省网内分布式调相机仿真模型后，重新校核QX直流换相失败故障后电网稳定特性及新能源消纳能力。经多次迭代计算后得出：为避免直流换相失败故障后新能源机组过电压脱网问题，在分布式调相机初步配置方案基础上，需在部分新能源汇集站新增9台分布式调相机，具体布点及规模如下表2所示。
表2新增分布式调相机的站点及规模
序号 汇集站点 台数 总容量(MVar)
1 WTE 1 50
2 HTH 1 50
3 MR 2 100
4 DZHY 1 50
5 DZHE 1 50
6 CDY 1 50
7 RY 1 50
按照上述分析计算结果，Q电网共计新增25台分布式调相机，新增容量共计1250MVar，此时网内新能源消纳能力约为33900MW，能够满足所研究方式下新能源的消纳需求。
因此，本发明的高比例新能源外送系统分布式调相机配置方法计算比较方便，概念清晰，在青海电网、华北电网等实际电网中得到了应用和验证。
图4为根据本发明实施方式的高比例新能源外送系统的分布式调相机配置系统400的结构示意图。如图4所示，本发明实施方式提供的高比例新能源外送系统的分布式调相机配置系统400，包括：模型搭建单元401、限制故障确定单元402、初步配置方案确定单元403、外送能力获取单元404和最终配置方案确定单元405。
优选地，所述模型搭建单元401，用于搭建送端系统和新能源场站的数据仿真模型。
优选地，所述限制故障确定单元402，用于基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障。
优选地，其中所述限制故障确定单元402，基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障，包括：
对外送系统分别进行交流线路N-1故障、直流闭锁故障、直流换相失败故障的仿真模拟，校核故障后各新能源机组的暂态过电压水平，以监测是否出现新能源机组过电压脱网现象；
将出现新能源过电压脱网的故障作为脱网故障，确定使新能源机组过电压脱网的故障集；
针对所述故障集，按照设定步长逐步减小外送系统新能源出力规模，并重新校核所述故障集中任一故障后新能源机组过电压水平，直至故障后无新能源机组出现过电压脱网，将此时系统的新能源外送能力值作为初始外送能力值，并将故障集中最后一个导致新能源机组过电压脱网的故障作为限制故障。
优选地，所述初步配置方案确定单元403，用于确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案。
优选地，其中所述初步配置方案确定单元403，确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案，包括：
以限制故障为搜索中心，根据其一级和二级出线范围确定影响范围，并获取所述影响范围内各新能源汇集站点下接新能源的装机规模；
对于任一汇集站点，判断该任一汇集站点下接新能源的装机规模是否大于新能源装机规模限值，并当确定该任一汇集站点下接新能源的装机规模大于新能源装机规模限时，确定在该任一汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，以形成送端系统分布式调相机初步配置方案。
优选地，所述外送能力获取单元404，用于根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值。
优选地，其中所述外送能力获取单元404，根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值，包括：
根据分布式调相机当前的配置方案，建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并更新BPA潮流和稳定计算数据；
重新校核所述限制故障后新能源机组的暂态过电压水平，并按照设定步长逐步增加外送系统新能源出力规模，获取在所述初步配置方案下新能源外送能力值。
优选地，所述最终配置方案确定单元405，用于基于当前的初步配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，以基于所述最终配置方案进行分布式调相机的配置。
优选地，其中所述最终配置方案确定单元405，基于当前的配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，包括：
若在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值，则确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案；反之，则分析限制故障发生后出现新能源机组过电压脱网的汇集站点，逐一计算各脱网站点的新能源短路比，选择短路比最小的新能源汇集站点，确定在该汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，并进入外送能力获取单元，重新计算，直至在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值时，确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案。
本发明的实施例的高比例新能源外送系统的分布式调相机配置系统400与本发明的另一个实施例的高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法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)

1.一种高比例新能源外送系统的分布式调相机配置方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，搭建送端系统和新能源场站的数据仿真模型；
步骤2，基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障；
步骤3，确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案；
步骤4，根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值；
步骤5，基于当前的初步配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，以基于所述最终配置方案进行分布式调相机的配置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障，包括：
对外送系统分别进行交流线路N-1故障、直流闭锁故障、直流换相失败故障的仿真模拟，校核故障后各新能源机组的暂态过电压水平，以监测是否出现新能源机组过电压脱网现象，确定使新能源机组过电压脱网的故障集；
针对所述故障集，按照设定步长逐步减小外送系统新能源出力规模，并重新校核所述故障集中任一故障后新能源机组过电压水平，直至故障后无新能源机组出现过电压脱网，将此时系统的新能源外送能力值作为初始外送能力值，并将故障集中最后一个导致新能源机组过电压脱网的故障作为限制故障。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案，包括：
以限制故障为搜索中心，根据其一级和二级出线范围确定影响范围，并获取所述影响范围内各新能源汇集站点下接新能源的装机规模；
对于任一汇集站点，判断该任一汇集站点下接新能源的装机规模是否大于新能源装机规模限值，并当确定该任一汇集站点下接新能源的装机规模大于新能源装机规模限时，确定在该任一汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，以形成送端系统分布式调相机初步配置方案。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值，包括：
根据分布式调相机当前的配置方案，建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并更新BPA潮流和稳定计算数据；
重新校核所述限制故障后新能源机组的暂态过电压水平，并按照设定步长逐步增加外送系统新能源出力规模，获取在所述初步配置方案下新能源外送能力值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于当前的配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，包括：
若在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值，则确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案；反之，则分析限制故障发生后出现新能源机组过电压脱网的汇集站点，逐一计算各脱网站点的新能源短路比，选择短路比最小的新能源汇集站点，确定在该汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，并返回步骤4重新计算，直至在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值时，确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案。
6.一种高比例新能源外送系统的分布式调相机配置系统，其特征在于，所述系统包括：
模型搭建单元，用于搭建送端系统和新能源场站的数据仿真模型；
限制故障确定单元，用于基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障；
初步配置方案确定单元，用于确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案；
外送能力获取单元，用于根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值；
最终配置方案确定单元，用于基于当前的初步配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，以基于所述最终配置方案进行分布式调相机的配置。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述限制故障确定单元，基于所述数据仿真模型进行高比例新能源特高压直流外送系统稳定特性仿真分析，确定导致新能源脱网的限制故障，包括：
对外送系统分别进行交流线路N-1故障、直流闭锁故障、直流换相失败故障的仿真模拟，校核故障后各新能源机组的暂态过电压水平，以监测是否出现新能源机组过电压脱网现象，确定使新能源机组过电压脱网的故障集；
针对所述故障集，按照设定步长逐步减小外送系统新能源出力规模，并重新校核所述故障集中任一故障后新能源机组过电压水平，直至故障后无新能源机组出现过电压脱网，将此时系统的新能源外送能力值作为初始外送能力值，并将故障集中最后一个导致新能源机组过电压脱网的故障作为限制故障。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述初步配置方案确定单元，确定所述限制故障的影响范围，并基于所述影响范围确定分布式调相机初步配置方案，包括：
以限制故障为搜索中心，根据其一级和二级出线范围确定影响范围，并获取所述影响范围内各新能源汇集站点下接新能源的装机规模；
对于任一汇集站点，判断该任一汇集站点下接新能源的装机规模是否大于新能源装机规模限值，并当确定该任一汇集站点下接新能源的装机规模大于新能源装机规模限时，确定在该任一汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，以形成送端系统分布式调相机初步配置方案。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述外送能力获取单元，根据当前的配置方案建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并重新进行仿真计算，获取在所述初步配置方案下新能源的外送能力值，包括：
根据分布式调相机当前的配置方案，建立送端系统分布式调相机仿真计算模型，并更新BPA潮流和稳定计算数据；
重新校核所述限制故障后新能源机组的暂态过电压水平，并按照设定步长逐步增加外送系统新能源出力规模，获取在所述初步配置方案下新能源外送能力值。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述最终配置方案确定单元，基于当前的配置方案下新能源的外送能力值和预设外送需求，确定分布式调相机的最终配置方案，包括：
若在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值，则确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案；反之，则分析限制故障发生后出现新能源机组过电压脱网的汇集站点，逐一计算各脱网站点的新能源短路比，选择短路比最小的新能源汇集站点，确定在该汇集站点的低压侧加装一台分布式调相机，并进入外送能力获取单元，重新计算，直至在当前的配置方案下新能源的外送能力值大于等于外送需求能力值时，确定当前的配置方案为分布式调相机的最终配置方案。
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