一种新能源低电压穿越控制参数优化方法及装置与流程

本发明涉及新能源发电控制，具体涉及一种新能源低电压穿越控制参数优化方法及装置。

背景技术：

1、随着新能源大规模接入和直流输电规模不断扩大，受端电网逐渐呈现高比例新能源、高比例电力电子装备、多直流馈入和负荷高度集中的运行特征。在此类系统中，新能源逆变器在低电压穿越期间的有功、无功电流指令直接影响其故障期间的功率输出特性。不同控制参数下，逆变器有功恢复速度、无功电流注入水平以及电流限幅后的容量分配关系均会发生变化，进而改变故障后的系统有功功率缺额、无功支撑能力和潮流转移程度，最终影响受端电网暂态电压恢复过程。

2、现有新能源逆变器低电压穿越控制参数通常依靠工程经验、典型参数组或单参数扫描确定。该类方法虽然实现简单，但存在以下不足：1)人工试凑方式依赖经验，难以适应多场站、多区域、多工况的受端电网参数整定需求；2)单参数扫描只能反映某一参数变化对系统暂态响应的影响，难以获得多个控制参数共同作用下的较优组合；3)仅以最低电压、恢复时间或电压偏差等单一暂态指标作为优化目标时，难以综合反映受端电网整体暂态电压支撑能力；4)现有参数优化方法通常面向全网统一调整，缺少针对电压薄弱区域的定向参数优化机制。

3、因此，有必要研究新能源低电压穿越控制参数优化方法，为受端电网薄弱区域的控制参数整定提供依据。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，本发明提出了一种新能源低电压穿越控制参数优化方法及装置。

2、第一方面，提供一种新能源低电压穿越控制参数优化方法，所述新能源低电压穿越控制参数优化方法包括：

3、求解预先构建的新能源低电压穿越控制参数优化模型，得到优化结果；

4、基于所述优化结果，得到新能源低电压穿越控制参数优化方案；

5、其中，所述优化结果为各新能源场站的控制参数向量。

6、优选的，所述预先构建的新能源低电压穿越控制参数优化模型采用粒子群算法进行求解。

7、优选的，所述预先构建的新能源低电压穿越控制参数优化模型包括：以受端电网新能源多场站短路比为目标的目标函数及其对应的约束条件。

8、进一步的，所述目标函数如下：

9、

10、上式中，为参数可行域，为目标函数值，为各新能源场站的控制参数向量对应受端电网新能源多场站短路比，为各新能源场站的控制参数向量。

11、进一步的，所述各新能源场站的控制参数向量对应受端电网新能源多场站短路比的获取过程包括：

12、根据各新能源场站的控制参数向量执行电磁暂态仿真，得到仿真数据；

13、利用所述仿真数据计算得到受端电网新能源多场站短路比。

14、进一步的，所述约束条件包括：控制参数约束、节点电压约束、功率平衡约束、支路功率约束、配电网辐射运行约束。

15、进一步的，所述约束条件如下：

16、

xd,min≤

xd≤

xd,max

17、

18、

19、

20、上式中，

xd,min为第

d 个待优化新能源场站控制参数下限，

xd为第

d 个待优化新能源场站控制参数，

xd,max为第

d 个待优化新能源场站控制参数上限，

ui,t为节点

i在时段的电压值，

umin为节点

i的电压下限，

umax为节点

i的电压上限，

pi,t为节点

i在时段

t注入的有功功率，

qi,t为节点

i在时段

t注入的无功功率，

gij为节点i、j之间的电导、

bij为节点

i、j之间的电纳、

δij,t为节点

i、

j在时段

t电压相角差，

n为系统节点总数，

uj,t为节点

j在时段

t的电压值，

pj,t为支路

j在时段

t的有功功率值，为支路j的有功功率允许最大值。

21、第二方面，提供一种新能源低电压穿越控制参数优化装置，所述新能源低电压穿越控制参数优化装置包括：

22、第一分析模块，用于求解预先构建的新能源低电压穿越控制参数优化模型，得到优化结果；

23、第二分析模块，用于基于所述优化结果，得到新能源低电压穿越控制参数优化方案；

24、其中，所述优化结果为各新能源场站的控制参数向量。

25、第三方面，提供一种计算机设备，包括：一个或多个处理器；

26、所述处理器，用于执行一个或多个程序；

27、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现所述的新能源低电压穿越控制参数优化方法。

28、第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现所述的新能源低电压穿越控制参数优化方法。

29、本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

30、本发明提供了一种新能源低电压穿越控制参数优化方法及装置，包括：求解预先构建的新能源低电压穿越控制参数优化模型，得到优化结果；基于所述优化结果，得到新能源低电压穿越控制参数优化方案；其中，所述优化结果为各新能源场站的控制参数向量。本发明提供的技术方案，以受端电网新能源多场站短路比作为新能源场站控制参数优化目标，能够将新能源场站控制参数变化与受端电网整体暂态电压支撑能力建立定量联系，避免仅依靠单一节点电压指标进行参数整定的局限性。进一步的，本发明通过粒子群算法对新能源场站控制参数进行联合优化，能够在多参数耦合条件下自动搜索较优参数组合，减少人工试凑和重复仿真工作量。所得优化参数能够改善受端电网故障后的暂态电压恢复过程，提升高比例新能源接入受端电网的暂态电压支撑能力，为新能源场站控制参数整定和薄弱区域治理提供依据。

1.一种新能源低电压穿越控制参数优化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先构建的新能源低电压穿越控制参数优化模型采用粒子群算法进行求解。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先构建的新能源低电压穿越控制参数优化模型包括：以受端电网新能源多场站短路比为目标的目标函数及其对应的约束条件。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标函数如下：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述各新能源场站的控制参数向量对应受端电网新能源多场站短路比的获取过程包括：

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述约束条件包括：控制参数约束、节点电压约束、功率平衡约束、支路功率约束、配电网辐射运行约束。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述约束条件如下：

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的新能源低电压穿越控制参数优化方法的装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至7中任意一项所述的新能源低电压穿越控制参数优化方法。