一种用于对新能源极限接入规模进行量化的方法及系统

1.一种用于对新能源极限接入规模进行量化的方法，所述方法包括：(1)根据电力系统安全稳定运行要求与特性建立新能源单机系统过电压数学模型与基础假设；(2)将步骤(1)中的数学推演至新能源多机系统，建立新能源多机系统过电压数学模型；(3)对步骤(2)中的多机系统过电压数学模型中过电压进行限制，得到建立新能源接入规模数学模型；(4)根据步骤(3)中新能源接入规模数学模型，在新能源接入规模一定的情况下建立系统极限短路容量数学模型；建立新能源单机系统发生过电压时，过电压与系统短路容量之间的数学模型；建立新能源多机系统发生过电压时，各新能源机组的过电压数学模型；针对规划中的新能源系统，根据新能源机组过电压数学模型，对新能源接入规模进行量化；针对已运行的新能源系统，根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求。 2.根据权利要求1所述的方法，所述新能源单机系统过电压数学模型的建立，包括：确定新能源单机系统中，新能源机组接入点处的短路容量，公式如下：其中，S ac1 为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量，x 1 为新能源机端到场站并网点之间的阻抗，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗；确定新能源单机系统发生过电压时，新能源机组输出电流，公式如下：其中， 为新能源机组输出电流， 为场站并网点流向系统的电流， 为新能源机组机端电压，ΔQ 1 为新能源单机系统出现过电压时，新能源注入的无功功率，j为虚数单位，*为共轭运算；确定新能源单机系统发生过电压时，场站并网点与系统之间的电压差，公式如下：其中， 为场站并网点与系统之间的电压差；确定能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，公式如下：其中， 为新能源单机系统发生过电压时，新能源机端与系统间的电压差；根据所述能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，建立数学模型，如下： 3.根据权利要求1所述的方法，所述新能源多机系统过电压数学模型的建立，包括：确定新能源机组在过电压最高时，注入的无功功率与装机容量的关系，公式如下：ΔQ i ＝n i S i其中，设ΔQ i 为单机系统暂态过电压最高时新能源机组i注入节点i的无功功率，新能源装机容量为S i ，n i 为新能源机组在过电压最高时的最大无功系数，i为新能源机组序号；确定新能源机组i接入点处的短路容量，公式如下：S aci 为新能源机组i接入点处的短路容量；根据S aci 确定新能源机组i到场站并网点的等效阻抗x i ，公式如下：确定多机系统中发生过电压时，新能源机组送出电流，公式如下：确定多机系统中发生过电压时，新能源机端与场站并网点间电压差，公式如下：确定新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率，公式如下：其中，其中，K i 为新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号；确定多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差，公式如下：将比例系数代入多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差公式，确定新能源机组过电压数学模型，如下：其中，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗，S ac 为系统向场站并网点提供的短路容量， 为新能源机组i机端电压。 4.根据权利要求3所述的方法，所述确定新能源多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率与过电压之间的关系，如下： 5.根据权利要求1所述的方法，所述根据新能源多机系统过电压数学模型确定新能源系统的极限接入规模为：其中，k i 为新能源机组i的比例系数，ΔQ 1-max 为新能源机组1的最大注入无功功率，ΔQ i-max 为新能源机组i的最大注入无功功率；S ac1 为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量；S ac 为系统向场站并网点提供的短路容量。 6.根据权利要求1所述的方法，所述根据新能源接入规模数学模型，针对系统极限短路容量提出要求为：S ac-min ＝max(S ac-min1 ，S ac-min2 ，S ac-min3 ，...，S ac-minn )其中，S ac-min 为系统最小短路容量，n为新能源机组总数，k i 为新能源机组i的比例系数，ΔQ i 为新能源机组i注入的无功功率，S aci 为新能源机组i接入点处的短路容量。 7.一种用于对新能源极限接入规模进行量化的系统，所述系统包括：第一模型建立单元，建立新能源单机系统发生过电压时，过电压与系统短路容量之间的数学模型；第二模型建立单元，建立新能源多机系统发生过电压时，新能源机组过电压数学模型；量化单元，针对规划中的新能源系统，根据新能源机组过电压数学模型，对新能源接入规模进行量化；限制单元，针对已运行的新能源系统，根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求；其中，(1)根据电力系统安全稳定运行要求与特性建立新能源单机系统过电压数学模型与基础假设；(2)将步骤(1)中的数学推演至新能源多机系统，建立新能源多机系统过电压数学模型；(3)对步骤(2)中的多机系统过电压数学模型中过电压进行限制，得到建立新能源接入规模数学模型；(4)根据步骤(3)中新能源接入规模数学模型，在新能源接入规模一定的情况下建立系统极限短路容量数学模型。 8.根据权利要求7所述的系统，所述新能源单机系统过电压数学模型的建立，包括：确定新能源单机系统中，新能源机组接入点处的短路容量，公式如下：其中，S ac1 为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量，x 1 为新能源机端到场站并网点之间的阻抗，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗；确定新能源单机系统发生过电压时，新能源机组输出电流，公式如下：其中， 为新能源机组输出电流， 为场站并网点流向系统的电流， 为新能源机组机端电压，ΔQ 1 为新能源单机系统出现过电压时，新能源注入的无功功率，j为虚数单位，*为共轭运算；确定新能源单机系统发生过电压时，场站并网点与系统之间的电压差，公式如下：其中， 为场站并网点与系统之间的电压差；确定能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，公式如下：其中， 为新能源单机系统发生过电压时，新能源机端与系统间的电压差；根据所述能源单机系统发生过电压时，新能源机端过电压与新能源注入无功功率、机端电压以及短路容量之间的关系，建立数学模型，如下： 9.根据权利要求7所述的系统，所述新能源多机系统过电压数学模型的建立，包括：确定新能源机组在过电压最高时，注入的无功功率与装机容量的关系，公式如下：ΔQ i ＝n i S i其中，设ΔQ i 为单机系统暂态过电压最高时新能源机组i注入节点i的无功功率，新能源装机容量为S i ，n i 为新能源机组在过电压最高时的最大无功系数，i为新能源机组序号；确定新能源机组i接入点处的短路容量，公式如下：S aci 为新能源机组i接入点处的短路容量；根据S aci 确定新能源机组i到场站并网点的等效阻抗x i ，公式如下：确定多机系统中发生过电压时，新能源机组送出电流，公式如下：确定多机系统中发生过电压时，新能源机端与场站并网点间电压差，公式如下：确定新能源机组1为参考机组，多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率，公式如下：其中，其中，K i 为新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号；确定多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差，公式如下：将比例系数代入多机系统发生过电压时，新能源机组1与系统之间的电压差公式，确定新能源机组过电压数学模型，如下：其中，x为从场站并网点看入的等效系统阻抗，S ac 为系统向场站并网点提供的短路容量， 为新能源机组i机端电压，K i 为新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号。 10.根据权利要求7所述的系统，所述确定新能源多机系统发生过电压时，新能源机组i注入的无功功率与过电压之间的关系，如下：其中，S ac1 为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量；S ac 为系统向场站并网点提供的短路容量；ΔV 1 为新能源单机系统发生过电压时，新能源机端与系统间的电压差；K i 为新能源机组i的比例系数，i为新能源机组序号。 11.根据权利要求7所述的系统，所述根据新能源多机系统过电压数学模型对新能源系统的极限接入规模进行量化为：其中，k i 为新能源机组i的比例系数，ΔQ 1-max 为新能源机组1的最大注入无功功率，ΔQ i-max 为新能源机组i的最大注入无功功率；S ac1 为新能源单机系统中，新能源机组接入点的短路容量；S ac 为系统向场站并网点提供的短路容量。 12.根据权利要求7所述的系统，所述根据新能源接入规模数学模型，对系统极限短路容量提出要求为：S ac-min ＝max(S ac-min1 ，S ac-min2 ，S ac-min3 ，...，S ac-minn )其中，S ac-min 为系统最小短路容量，n为新能源机组总数，k i 为新能源机组i的比例系数，ΔQ i 为新能源机组i注入的无功功率，S aci 为新能源机组i接入点处的短路容量。