CN116629641A - 一种新能源场站并网稳定性评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源场站并网稳定性评估方法，具体涉及电力系统并网技术领域，通过潮汐涡轮运行健康评估系数的计算，可以提前发现潮汐涡轮机的故障或异常情况；避免故障进一步恶化或对新能源场站并网造成不利影响；通过计算并网电压偏差影响系数，可以预测潮汐能新能源场站的并网安全风险；通过对潮汐涡轮运行健康评估系数和潮汐涡轮运行判断阈值比值以及并网电压偏差影响系数进行归一化处理，可以得到并网稳定综合评估系数，通过并网稳定综合评估系数和并网稳定第一阈值、并网稳定第二阈值的比较，可以生成不同的并网状态信号，向新能源场站的管理人员提供实时的并网稳定性信息，帮助管理人员采取相应的措施；以降低潜在的并网安全风险。

Description

一种新能源场站并网稳定性评估方法

技术领域

本发明涉及电力系统并网技术领域，更具体地说，本发明涉及一种新能源场站并网稳定性评估方法。

背景技术

新能源场站是指用于发电和利用可再生能源的设施，包括太阳能、风能、潮汐能、生物能等可再生能源发电站点。新能源场站通常包括多个发电设备，如太阳能光伏电池板、风力涡轮机、潮汐涡轮机等，用于将自然资源的能量转化为电能；新能源场站并网是指将新能源场站的发电系统与电力系统的主网（传统电力系统）相连接，实现两者之间的电能交互和互联运行，这意味着新能源场站可以将其产生的电能输送到电力系统中，为电网供应清洁能源，并从电力系统获取备用电力或满足需求峰值。

在有关潮汐能的新能源场站中，潮汐涡轮机是一种利用潮汐能将水流动能转化为机械能或电能的设备。它类似于水力涡轮，但是专门设计用于在潮汐环境中运行。潮汐涡轮机通常由一个或多个旋转叶片组成，这些叶片通过潮汐涡流的作用转动，当潮汐水流通过涡轮叶片时，水流对叶片施加力，推动叶片旋转。旋转的叶片通过轴将机械能传递给发电机或其他设备，进而将水流的能量转化为电能或其他形式的能量。

然而，现有的新能源场站并网中，大多通过对新能源场站并网中新能源场站的输出电压和电力系统的主网的分析来判断新能源场站并网是否稳定，但是其中潮汐涡轮机的运行状态对其并网的稳定性的影响较大，不能根据潮汐涡轮机的运行状态来对新能源场站并网的稳定性进行预测评估，从而影响新能源场站并网的效率，还可能造成新能源场站并网过程的安全性问题。

为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种新能源场站并网稳定性评估方法以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新能源场站并网稳定性评估方法，包括如下步骤：

步骤S1：采集潮汐涡轮转动信息，根据潮汐涡轮转动信息计算叶片角度偏移比；采集潮汐涡轮电力信息，根据潮汐涡轮电力信息计算功率健康评估值；

步骤S2：将叶片角度偏移比和功率健康评估值通过归一化处理计算潮汐涡轮运行健康评估系数；对潮汐涡轮运行健康评估系数和潮汐涡轮运行判断阈值进行比较，对潮汐涡轮机的运行状态进行判断，并生成潮汐涡轮运行正常信号和潮汐涡轮运行危险信号；

步骤S3：采集并网偏差信息，根据并网偏差信息计算并网电压偏差影响系数，从而了解新能源场站的输出电压值与电力系统主网电压值的匹配程度；

步骤S4：在生成潮汐涡轮运行危险信号的场景下，将潮汐涡轮运行健康评估系数与潮汐涡轮运行判断阈值的比值以及并网电压偏差影响系数通过归一化处理计算并网稳定综合评估系数；通过并网稳定综合评估系数和并网稳定第一阈值、并网稳定第二阈值的比较，判断新能源场站并网的综合稳定性。

在一个优选的实施方式中，在步骤S1中，叶片角度偏移比的获取方法为：设定监测时间区间K，在监测时间区间K内，统计潮汐涡轮机对涡轮叶片发出动作指令的次数，获取每个发出动作指令所对应的命令涡轮叶片角度变化量，获取命令涡轮叶片角度变化量对应的实际涡轮叶片角度变化量；

计算每个动作指令对应的命令涡轮叶片角度变化量与实际涡轮叶片角度变化量的偏差值，计算在监测时间区间K内的每个动作指令对应的命令涡轮叶片角度变化量与实际涡轮叶片角度变化量的偏差值的总和，将在监测时间区间K内的每个动作指令对应的命令涡轮叶片角度变化量与实际涡轮叶片角度变化量的偏差值的总和标记为角度偏差总量；

设定偏移总量阈值；叶片角度偏移比为角度偏差总量与偏移总量阈值的比值。

在一个优选的实施方式中，功率健康评估值的获取方法为：

设定监测时间区间Y，监测时间区间Y内，包括个监测点；计算每个监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数，计算/>个监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数的平均值，将/>个监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数的平均值标记为平均功率因数；

设定功率因数阈值，获取在监测时间区间Y内监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数大于功率因数阈值的监测点数量，并将在监测时间区间Y内监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数大于功率因数阈值的监测点数量标记为；

根据平均功率因数、在监测时间区间Y内监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数大于功率因数阈值的监测点数量以及监测时间区间Y内包括的个监测点，计算功率健康评估值，其表达式为：/>，其中，/>、/>、/>分别为功率健康评估值、平均功率因数以及功率因数阈值，/>和/>均为正整数。

在一个优选的实施方式中，在步骤S2中，设定潮汐涡轮运行判断阈值，当潮汐涡轮运行健康评估系数小于等于潮汐涡轮运行判断阈值，生成潮汐涡轮运行正常信号，潮汐涡轮机的运行状态正常；当潮汐涡轮运行健康评估系数大于潮汐涡轮运行判断阈值，生成潮汐涡轮运行危险信号，潮汐涡轮机的运行状态不佳。

在一个优选的实施方式中，在步骤S3中，设定监测时间区间X，监测时间区间X包括个监测点，在监测时间区间X内，获取每个监测点对应的新能源场站的输出电压值，获取每个监测点对应的电力系统主网电压值；

计算并网电压偏差值，其表达式为：；其中，/>、、/>分别为并网电压偏差值、新能源场站的输出电压值以及电力系统主网电压值，/>表示监测时间区间X内的监测点的编号，/>，/>为大于1的正整数；

设定电压偏差阈值；计算新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量，将新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量标记为，获取靠近实时时间的D个监测点对应的新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量，并将靠近实时时间的D个监测点对应的新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量标记为/>，计算/>与/>的比值；D为正整数；

根据并网电压偏差值以及与/>的比值计算并网电压偏差影响系数，其表达式为：/>，/>为并网电压偏差影响系数。

在一个优选的实施方式中，在步骤S4中，当生成潮汐涡轮运行危险信号；将潮汐涡轮运行健康评估系数与潮汐涡轮运行判断阈值的比值以及并网电压偏差影响系数通过归一化处理计算并网稳定综合评估系数；

设定并网稳定第一阈值和并网稳定第二阈值，并网稳定第一阈值小于并网稳定第二阈值；通过并网稳定综合评估系数和并网稳定第一阈值、并网稳定第二阈值的比较，判断新能源场站并网的综合稳定性：

当并网稳定综合评估系数小于并网稳定第一阈值，生成并网健康信号，新能源场站并网的综合稳定性较好；当并网稳定综合评估系数大于等于并网稳定第一阈值，且并网稳定综合评估系数小于等于并网稳定第二阈值，生成并网状态一般信号，新能源场站并网的综合稳定性一般；当并网稳定综合评估系数大于并网稳定第二阈值，生成并网状态糟糕信号，新能源场站并网的综合稳定性较差。

本发明一种新能源场站并网稳定性评估方法的技术效果和优点：

1、通过潮汐涡轮运行健康评估系数的计算，可以对潮汐涡轮机的运行状态进行判断。可以提前发现潮汐涡轮机的故障或异常情况。避免故障进一步恶化或对新能源场站并网造成不利影响。

2、通过分析新能源场站的输出电压和电力系统主网电压之间的偏差值，可以评估潮汐能新能源场站的并网稳定性。通过计算并网电压偏差影响系数，可以预测潮汐能新能源场站的并网安全风险。

3、将潮汐涡轮运行健康评估系数和并网电压偏差影响系数考虑到新能源场站的并网稳定性评估中，可以考虑潮汐涡轮机的运行状态对并网稳定性的影响。通过对潮汐涡轮运行健康评估系数和潮汐涡轮运行判断阈值比值以及并网电压偏差影响系数进行归一化处理，可以得到并网稳定综合评估系数，通过并网稳定综合评估系数和并网稳定第一阈值、并网稳定第二阈值的比较，可以生成不同的并网状态信号，向新能源场站的管理人员提供实时的并网稳定性信息，帮助管理人员采取相应的措施。以降低潜在的并网安全风险。

附图说明

图1为本发明一种新能源场站并网稳定性评估方法示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

图1给出了本发明一种新能源场站并网稳定性评估方法，其包括如下步骤：

步骤S1：采集潮汐涡轮转动信息，根据潮汐涡轮转动信息计算叶片角度偏移比。采集潮汐涡轮电力信息，根据潮汐涡轮电力信息计算功率健康评估值。

步骤S2：将叶片角度偏移比和功率健康评估值通过归一化处理计算潮汐涡轮运行健康评估系数。对潮汐涡轮运行健康评估系数和潮汐涡轮运行判断阈值进行比较，对潮汐涡轮机的运行状态进行判断，并生成潮汐涡轮运行正常信号和潮汐涡轮运行危险信号。

步骤S3：采集并网偏差信息，根据并网偏差信息计算并网电压偏差影响系数，从而了解新能源场站的输出电压值与电力系统主网电压值的匹配程度。

步骤S4：在生成潮汐涡轮运行危险信号的场景下，将潮汐涡轮运行健康评估系数与潮汐涡轮运行判断阈值的比值以及并网电压偏差影响系数通过归一化处理计算并网稳定综合评估系数；通过并网稳定综合评估系数和并网稳定第一阈值、并网稳定第二阈值的比较，判断新能源场站并网的综合稳定性。

在步骤S1中，监测潮汐涡轮机的运行状态，从而提前对潮汐涡轮机的运行状态进行预测，保障对潮汐涡轮机运行状态监测的准确性。

采集潮汐涡轮转动信息，根据潮汐涡轮转动信息计算叶片角度偏移比。

潮汐涡轮转动信息通过涡轮叶片的角度调节的状态来体现，涡轮叶片角度对潮汐涡轮机的运行状态具有重要影响，涡轮叶片角度的调整可以影响潮汐涡轮机的转速、功率输出、能量捕获效率以及机械应力和振动状况，通过调整涡轮叶片角度，可以控制潮汐涡轮的转速，调整涡轮叶片角度有助于维持涡轮机在安全工作范围内的转速；通过改变涡轮叶片角度，可以调节潮汐涡轮机的功率输出；通过合理调整涡轮叶片角度，可以使潮汐涡轮机在不同潮汐条件下实现最佳的功率输出。

叶片角度偏移比的获取方法为：设定监测时间区间K，在监测时间区间K内，统计潮汐涡轮机对涡轮叶片发出动作指令的次数，获取每个发出动作指令所对应的命令涡轮叶片角度变化量，但在实际中，由于存在外界影响和潮汐涡轮机的状态好坏，涡轮叶片角度变化量并不是和命令涡轮叶片角度变化量相同的，获取命令涡轮叶片角度变化量对应的实际涡轮叶片角度变化量。实际涡轮叶片角度变化量越偏离命令涡轮叶片角度变化量，会导致以下后果：

导致涡轮叶片无法及时调整到最佳角度，从而影响潮汐涡轮机的功率输出；这可能导致功率波动或不稳定的发电，可能导致潮汐涡轮无法最大限度地捕获潮汐涡流能量；可能导致叶片处于不正确的位置或角度，这会增加叶片的磨损和损坏风险；不正确的涡轮叶片角度可能会使叶片受到过大的水流冲击或剪切力，进而导致叶片的疲劳破裂或损坏。如果涡轮叶片角度调节故障导致叶片无法调整到安全工作范围内，可能会造成潮汐涡轮机的过载或过速运行，从而引发机械故障或安全事故。

计算每个动作指令对应的命令涡轮叶片角度变化量与实际涡轮叶片角度变化量的偏差值，计算在监测时间区间K内的每个动作指令对应的命令涡轮叶片角度变化量与实际涡轮叶片角度变化量的偏差值的总和，将在监测时间区间K内的每个动作指令对应的命令涡轮叶片角度变化量与实际涡轮叶片角度变化量的偏差值的总和标记为角度偏差总量。

设定偏移总量阈值，角度偏差总量大于偏移总量阈值，说明实际涡轮叶片角度变化量偏移命令涡轮叶片角度变化量较大，不利于涡轮叶片以及潮汐涡轮机的正常运行。

计算叶片角度偏移比，叶片角度偏移比为角度偏差总量与偏移总量阈值的比值，叶片角度偏移比越大，说明涡轮叶片在监测时间区间K内的角度调节越不准确，偏移命令涡轮叶片角度变化量越大，影响潮汐涡轮机的正常运行。

偏移总量阈值是根据在监测时间区间K内统计到的潮汐涡轮机对涡轮叶片发出动作指令的次数、本领域技术人员根据监测时间区间K内的动作指令的次数内能承受的涡轮叶片角度的总偏差量等实际情况进行设定，此处不再赘述。

值得注意的是，命令涡轮叶片角度变化量是每个发出的动作指令所期望达到的对应的叶片角度变化量的大小；实际涡轮叶片角度变化量是涡轮叶片在接收到对应的动作指令后实际的角度变化量。在涡轮叶片上安装角度传感器，通过测量角度传感器的输出信号来确定实际涡轮叶片角度变化量。

一个动作指令对应一个涡轮叶片的角度变化过程，一个涡轮叶片的角度变化过程对应一个命令涡轮叶片角度变化量，一个命令涡轮叶片角度变化量对应一个实际涡轮叶片角度变化量。

监测时间区间K是根据对涡轮叶片的检测需求等实际情况进行设定，且监测时间区间K对应的时间长度是不变的，监测时间区间K的范围是随着实时的时间变化而进行变化，即监测时间区间K的一个临界点为实时的时间。

采集潮汐涡轮电力信息，根据潮汐涡轮电力信息计算功率健康评估值。

潮汐涡轮电力信息通过潮汐涡轮机的实际功率的变化情况体现，通过计算功率因数，反映潮汐涡轮机的实际运行状态，功率因数是指有功功率和视在功率的比值。

有功功率是指潮汐涡轮机的电路中完成实际有用功的功率，通常以单位时间内的能量转移率来表示，它代表了电路中供给负载的实际功率。视在功率是指潮汐涡轮机的电路中的总功率，包括有功功率和无功功率的合成功率。视在功率表示电路中电流和电压的幅值乘积。

采集有功功率和视在功率可以通过电力监测设备或传感器进行实时测量：使用专业的电力仪表或电力监测设备可以直接测量潮汐涡轮机的电路中的有功功率和视在功率；这些仪表通常安装在潮汐涡轮机的电路中的关键位置，通过与潮汐涡轮机的电路连接并读取相关参数来获取功率数据。

当潮汐涡轮机的功率因数较高时，意味着更多的实际有用功率被传输到负载设备，从而提高了能源的有效利用率。高功率因数减少了无功功率的流动，减轻了电力系统的无功负荷，降低了输电线路和设备的负荷，有助于提高电网的稳定性和可靠性。当潮汐涡轮机的功率因数较低时，意味着一部分电能被用于传输无功功率，降低了实际有用功率的传输效率，导致电力系统的能源浪费，增加了电力系统的无功负荷，增加了输电线路和设备的负荷，可能影响电网的稳定性和可靠性。

低功率因数本身不会直接导致潮汐涡轮机的故障，但它可能对潮汐涡轮机和电力系统的运行产生一些不利的影响，可能增加故障的风险，低功率因数会导致电流的增加，从而使潮汐涡轮机承受更大的电流负荷。长时间运行在高电流负荷下，可能会引起潮汐涡轮机过热问题，损坏电气元件，缩短潮汐涡轮机的寿命，潮汐涡轮机需要提供更大的视在功率来满足负载需求。如果潮汐涡轮机无法提供足够的视在功率，可能会导致过载情况，引发潮汐涡轮机损坏或其他故障。

功率健康评估值的获取方法为：

设定监测时间区间Y，监测时间区间Y内，包括个监测点，/>个监测点是在时间上是均匀分布在监测时间区间Y内。

计算每个监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数，计算个监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数的平均值，将/>个监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数的平均值标记为平均功率因数；平均功率因数越大，说明能源的有效利用率越高，潮汐涡轮机的运行状态越好。

设定功率因数阈值，获取在监测时间区间Y内监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数大于功率因数阈值的监测点数量，并将在监测时间区间Y内监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数大于功率因数阈值的监测点数量标记为，/>越大，说明潮汐涡轮机的运行状态越好，反之，说明在监测时间区间Y内能源的有效利用率越低，潮汐涡轮机的运行状态越差。

根据平均功率因数、在监测时间区间Y内监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数大于功率因数阈值的监测点数量以及监测时间区间Y内包括的个监测点，计算功率健康评估值，其表达式为：/>，其中，/>、/>、/>分别为功率健康评估值、平均功率因数以及功率因数阈值；功率健康评估值越大，在监测时间区间Y内的潮汐涡轮机的运行状态越好；功率健康评估值越小，在监测时间区间Y内的潮汐涡轮机的运行状态越差，可能增加潮汐涡轮机的发生故障的风险。

其中，和/>均为正整数。功率因数阈值是本领域专业技术人员根据潮汐涡轮机对功率因数的安全要求标准等其他实际情况进行设定，此处不再赘述。

监测时间区间Y是根据对潮汐涡轮机的功率因数的监测需求等实际情况进行设定，且监测时间区间Y对应的时间长度是不变的，监测时间区间Y的范围是随着实时的时间变化而进行变化，即监测时间区间Y的一个临界点为实时的时间。

在步骤S2中，将潮汐涡轮转动信息和潮汐涡轮电力信息进行综合分析，从而判断潮汐涡轮机的运行状态，从而根据潮汐涡轮机的运行状态，对潮汐涡轮机采取措施以保障新能源场站的正常运行。

将叶片角度偏移比和功率健康评估值通过归一化处理计算潮汐涡轮运行健康评估系数。例如，本发明可采用如下公式进行潮汐涡轮运行健康评估系数的计算，其表达式为：；其中，/>、/>分别为潮汐涡轮运行健康评估系数和叶片角度偏移比；/>、/>分别为叶片角度偏移比和功率健康评估值的预设比例系数，/>大于0，/>小于0。

通过潮汐涡轮运行健康评估系数，可以对潮汐涡轮机的运行状态进行判断，从而实现对潮汐涡轮机的安全监控。

潮汐涡轮运行健康评估系数越大，潮汐涡轮机的运行状态越差。

设定潮汐涡轮运行判断阈值，潮汐涡轮运行判断阈值是依据潮汐涡轮运行健康评估系数的大小，以及在本专业的技术领域内对潮汐涡轮机的安全要求标准等实际情况进行设定，此处不再赘述。

对潮汐涡轮运行健康评估系数和潮汐涡轮运行判断阈值进行比较，对潮汐涡轮机的运行状态进行判断：

当潮汐涡轮运行健康评估系数小于等于潮汐涡轮运行判断阈值，生成潮汐涡轮运行正常信号，此时，潮汐涡轮机的涡轮叶片工作正常，且功率因数较为正常，潮汐涡轮机的发生故障的风险较小，潮汐涡轮机的运行状态正常，此时，无需采取措施。

当潮汐涡轮运行健康评估系数大于潮汐涡轮运行判断阈值，生成潮汐涡轮运行危险信号，此时，潮汐涡轮机已经发生故障，或发生故障的概率较高，潮汐涡轮机的运行状态不佳，根据生成的潮汐涡轮运行危险信号，需要安排专业的工作人员对该潮汐涡轮机进行检查和维修。

通过潮汐涡轮运行健康评估系数的计算，可以对潮汐涡轮机的运行状态进行判断。通过综合分析潮汐涡轮转动信息和潮汐涡轮电力信息，可以提前发现潮汐涡轮机的故障或异常情况。当潮汐涡轮运行健康评估系数较大时，可以生成潮汐涡轮运行危险信号，提醒管理人员采取相应措施，避免故障进一步恶化或对新能源场站并网造成不利影响。早期发现和解决潮汐涡轮机的问题可以减少停机时间和维修成本，确保新能源场站的正常运行。

在步骤S3中，采集并网偏差信息，通过潮汐能的新能源场站的输出电压的情况和电力系统主网电压的分析，判断潮汐能的新能源场站的并网稳定性。

因为在潮汐能的新能源场站的输出电压的情况和电力系统主网电压偶尔出现偏差是在允许范围的，故设定监测时间区间X，监测时间区间X包括个监测点，/>个监测点是在时间上是均匀分布在监测时间区间X内。在监测时间区间X内，获取每个监测点对应的新能源场站的输出电压值，获取每个监测点对应的电力系统主网电压值，计算新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值。

计算并网电压偏差值，其表达式为：；其中，/>、、/>分别为并网电压偏差值、新能源场站的输出电压值以及电力系统主网电压值，/>表示监测时间区间X内的监测点的编号，/>，/>为监测时间区间X内的监测点的数量，/>为大于1的正整数。

设定电压偏差阈值，电压偏差阈值是根据实际中新能源场站的输出电压的情况和电力系统主网电压的偏差要求标准等实际情况进行设定，此处不再赘述。

计算新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量，将新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量标记为，获取靠近实时时间的D个监测点对应的新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量，并将靠近实时时间的D个监测点对应的新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量标记为/>，计算/>与/>的比值，/>与/>的比值越大，说明在监测时间区间X内的靠近实时时间里，新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差更为严重，并网过程越不稳定，实时的并网安全风险越大。

值得注意的是，D为正整数，当D为偶数，D为，当D为奇数，D为/>。

监测时间区间X内，采集最靠近的实时时间的一半的监测点，可以判断在监测时间区间X内的靠近实时时间里，新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差情况，更能反映实时的并网安全风险的趋势。

根据并网电压偏差值以及与/>的比值计算并网电压偏差影响系数，其表达式为：/>，其中，/>为并网电压偏差影响系数，并网电压偏差影响系数越大，新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差情况越不理想，即新能源场站的输出电压值与电力系统主网电压值的匹配程度较低，这可能意味着新能源场站在并网过程中存在一定的问题或不稳定因素，例如输电线路阻抗不匹配、逆变器控制不准确等，此时，综合的并网安全风险会增加，新能源场站的稳定运行和电力系统的安全性可能会受到影响。

通过分析新能源场站的输出电压和电力系统主网电压之间的偏差值，可以评估潮汐能新能源场站的并网稳定性。通过计算并网电压偏差影响系数，可以预测潮汐能新能源场站的并网安全风险。反映了新能源场站的输出电压与电力系统主网电压的偏差情况。

在步骤S4中，当生成潮汐涡轮运行危险信号，将潮汐涡轮机对应的潮汐涡轮运行健康评估系数考虑到对新能源场站的并网稳定性评估中，从而根据潮汐涡轮机的运行状态以及并网电压偏差影响系数来对新能源场站并网的稳定性进行预测评估。

将潮汐涡轮运行健康评估系数与潮汐涡轮运行判断阈值的比值以及并网电压偏差影响系数通过归一化处理计算并网稳定综合评估系数；例如，本发明可采用如下公式进行并网稳定综合评估系数的计算，其表达式为：；其中，/>、分别为并网稳定综合评估系数和潮汐涡轮运行判断阈值；/>、/>分别为潮汐涡轮运行健康评估系数与潮汐涡轮运行判断阈值的比值以及并网电压偏差影响系数的预设比例系数，/>、/>均大于0。

通过并网稳定综合评估系数，可以对新能源场站并网的综合稳定性进行预测评估，从而实现对新能源场站并网稳定性的监控。

并网稳定综合评估系数越大，新能源场站并网的综合稳定性越差。

设定并网稳定第一阈值和并网稳定第二阈值，并网稳定第一阈值小于并网稳定第二阈值；通过并网稳定综合评估系数和并网稳定第一阈值、并网稳定第二阈值的比较，判断新能源场站并网的综合稳定性，从而给新能源场站的管理人员对新能源场站的管理和工作提供支持。

当并网稳定综合评估系数小于并网稳定第一阈值，生成并网健康信号，此时，新能源场站并网的综合稳定性较好，在新能源场站并网过程中没有安全风险，这意味着潮汐涡轮机和新能源场站并网过程之间的互联和协调良好，有利于保障设备和人员的安全。

当并网稳定综合评估系数大于等于并网稳定第一阈值，且并网稳定综合评估系数小于等于并网稳定第二阈值，生成并网状态一般信号，此时，新能源场站并网的综合稳定性一般，在运行时可能存在少量的稳定性不佳的情况。在新能源场站并网过程中可能会存在少量的安全风险；此时，工作人员可以根据生成的并网状态一般信号，等待新能源场站并网过程的空闲时期或在没有发生潮汐的时间，安排专业技术人员对新能源场站并网过程的设备以及潮汐涡轮机进行检查和维修。

当并网稳定综合评估系数大于并网稳定第二阈值，生成并网状态糟糕信号，此时新能源场站并网的综合稳定性较差，在新能源场站并网过程中有较大的安全风险，此时，工作人员根据生成的并网状态糟糕信号，立即安排专业技术人员对新能源场站并网过程的设备以及潮汐涡轮机进行检查和维修。

并网稳定第一阈值和并网稳定第二阈值是依据并网稳定综合评估系数的大小以及在本专业的技术领域内对新能源场站并网过程的稳定性的要求标准等实际情况进行设定，此处不再赘述。

将潮汐涡轮运行健康评估系数和并网电压偏差影响系数考虑到新能源场站的并网稳定性评估中，可以考虑潮汐涡轮机的运行状态对并网稳定性的影响。通过对潮汐涡轮运行健康评估系数和潮汐涡轮运行判断阈值比值以及并网电压偏差影响系数进行归一化处理，可以得到并网稳定综合评估系数。并网稳定综合评估系数反映了潮汐涡轮机的运行状况、电压偏差以及其对并网稳定性的综合影响，从而对新能源场站的并网综合稳定性进行评估，根据并网稳定综合评估系数与设定的并网稳定阈值进行比较，可以生成不同级别的并网状态信号。这些信号可以向新能源场站的管理人员提供实时的并网稳定性信息，帮助管理人员采取相应的措施。以降低潜在的并网安全风险。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数以及阈值选取由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络，或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，DVD），或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件，或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

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、装置和模块的具体工作过程，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，所述模块的划分，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，例如多个模块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，装置或模块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模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块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模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。

所述功能如果以软件功能模块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(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新能源场站并网稳定性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：采集潮汐涡轮转动信息，根据潮汐涡轮转动信息计算叶片角度偏移比；采集潮汐涡轮电力信息，根据潮汐涡轮电力信息计算功率健康评估值；

步骤S2：将叶片角度偏移比和功率健康评估值通过归一化处理计算潮汐涡轮运行健康评估系数；对潮汐涡轮运行健康评估系数和潮汐涡轮运行判断阈值进行比较，对潮汐涡轮机的运行状态进行判断，并生成潮汐涡轮运行正常信号和潮汐涡轮运行危险信号；

步骤S3：采集并网偏差信息，根据并网偏差信息计算并网电压偏差影响系数，从而了解新能源场站的输出电压值与电力系统主网电压值的匹配程度；

步骤S4：在生成潮汐涡轮运行危险信号的场景下，将潮汐涡轮运行健康评估系数与潮汐涡轮运行判断阈值的比值以及并网电压偏差影响系数通过归一化处理计算并网稳定综合评估系数；通过并网稳定综合评估系数和并网稳定第一阈值、并网稳定第二阈值的比较，判断新能源场站并网的综合稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种新能源场站并网稳定性评估方法，其特征在于：在步骤S1中，叶片角度偏移比的获取方法为：设定监测时间区间K，在监测时间区间K内，统计潮汐涡轮机对涡轮叶片发出动作指令的次数，获取每个发出动作指令所对应的命令涡轮叶片角度变化量，获取命令涡轮叶片角度变化量对应的实际涡轮叶片角度变化量；

计算每个动作指令对应的命令涡轮叶片角度变化量与实际涡轮叶片角度变化量的偏差值，计算在监测时间区间K内的每个动作指令对应的命令涡轮叶片角度变化量与实际涡轮叶片角度变化量的偏差值的总和，将在监测时间区间K内的每个动作指令对应的命令涡轮叶片角度变化量与实际涡轮叶片角度变化量的偏差值的总和标记为角度偏差总量；

设定偏移总量阈值；叶片角度偏移比为角度偏差总量与偏移总量阈值的比值。

3.根据权利要求1所述的一种新能源场站并网稳定性评估方法，其特征在于：功率健康评估值的获取方法为：

设定监测时间区间Y，监测时间区间Y内，包括个监测点；计算每个监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数，计算/>个监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数的平均值，将/>个监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数的平均值标记为平均功率因数；

设定功率因数阈值，获取在监测时间区间Y内监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数大于功率因数阈值的监测点数量，并将在监测时间区间Y内监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数大于功率因数阈值的监测点数量标记为；

根据平均功率因数、在监测时间区间Y内监测点对应的潮汐涡轮机的功率因数大于功率因数阈值的监测点数量以及监测时间区间Y内包括的个监测点，计算功率健康评估值，其表达式为：/>，其中，/>、/>、/>分别为功率健康评估值、平均功率因数以及功率因数阈值，/>和/>均为正整数。

4.根据权利要求1所述的一种新能源场站并网稳定性评估方法，其特征在于：在步骤S2中，设定潮汐涡轮运行判断阈值，当潮汐涡轮运行健康评估系数小于等于潮汐涡轮运行判断阈值，生成潮汐涡轮运行正常信号，潮汐涡轮机的运行状态正常；当潮汐涡轮运行健康评估系数大于潮汐涡轮运行判断阈值，生成潮汐涡轮运行危险信号，潮汐涡轮机的运行状态不佳。

5.根据权利要求1所述的一种新能源场站并网稳定性评估方法，其特征在于：在步骤S3中，设定监测时间区间X，监测时间区间X包括个监测点，在监测时间区间X内，获取每个监测点对应的新能源场站的输出电压值，获取每个监测点对应的电力系统主网电压值；

计算并网电压偏差值，其表达式为：；其中，/>、、/>分别为并网电压偏差值、新能源场站的输出电压值以及电力系统主网电压值，表示监测时间区间X内的监测点的编号，/>，/>为大于1的正整数；

设定电压偏差阈值；计算新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量，将新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量标记为，获取靠近实时时间的D个监测点对应的新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量，并将靠近实时时间的D个监测点对应的新能源场站的输出电压值和电力系统主网电压值的偏差值大于电压偏差阈值的监测点数量标记为/>，计算/>与/>的比值；D为正整数；

根据并网电压偏差值以及与/>的比值计算并网电压偏差影响系数，其表达式为：，/>为并网电压偏差影响系数。

6.根据权利要求1所述的一种新能源场站并网稳定性评估方法，其特征在于：在步骤S4中，当生成潮汐涡轮运行危险信号；将潮汐涡轮运行健康评估系数与潮汐涡轮运行判断阈值的比值以及并网电压偏差影响系数通过归一化处理计算并网稳定综合评估系数；

设定并网稳定第一阈值和并网稳定第二阈值，并网稳定第一阈值小于并网稳定第二阈值；通过并网稳定综合评估系数和并网稳定第一阈值、并网稳定第二阈值的比较，判断新能源场站并网的综合稳定性：

当并网稳定综合评估系数小于并网稳定第一阈值，生成并网健康信号，新能源场站并网的综合稳定性较好；当并网稳定综合评估系数大于等于并网稳定第一阈值，且并网稳定综合评估系数小于等于并网稳定第二阈值，生成并网状态一般信号，新能源场站并网的综合稳定性一般；当并网稳定综合评估系数大于并网稳定第二阈值，生成并网状态糟糕信号，新能源场站并网的综合稳定性较差。