确定新能源场站的极限接入规模和短路容量的方法及系统

1.一种确定新能源场站的极限接入规模的方法，其特征在于，所述方法包括：建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型；基于所述第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型；根据所述第二低电压数学模型，基于低电压限制确定目标新能源多场站并网系统中每个新能源场站的极限接入规模；其中，所述建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型，包括：确定新能源单场站并网系统中，并网点处的短路容量，包括：其中，S ac1 为新能源单场站并网系统中，新能源单场站并网点的短路容量，x 1 为新能源单场站并网点到交流系统公共连接点之间的阻抗，x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；确定新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站流入交流系统的电流，包括：其中，I 1 为新能源单场站并网点流向公共连接点的输出电流，I为公共连接点流向交流系统的电流，U 1 为新能源单场站并网点电压，P 1 为新能源单场站并网系统出现低电压时，新能源单场站送出的有功功率；确定新能源单场站系统发生低电压时，公共连接点电压与交流系统等值电势之间电压降落的横分量，包括：其中，δU 0 为公共连接点与交流系统等值电源电势之间电压降落的横分量，U 0 为公共连接点电压，E为交流系统等值电源电势；确定新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点电压降落横分量与新能源注入有功功率、并网点电压以及短路容量之间的关系，以实现建立新能源单场站并网点的第一低电压数学模型包括：其中，δU 1 为场站并网点与交流系统等值电源电势之间电压降落的横分量；其中，所述基于所述第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型，包括：确定新能源多场站并网系统在低电压时，注入的有功功率与装机容量的关系，包括：P i ＝n i S i ，其中，P i 为新能源场站i注入并网点的有功功率，S i 为新能源场站i的装机容量，n i 为新能源场站i的功率因数；确定新能源场站i的并网点处的短路容量，包括：其中，S ac,i 为新能源场站i的并网点接入处的短路容量；x i 为新能源场站i并网点到公共连接点的等效阻抗；x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；根据S ac,i 确定新能源场站i的并网点到公共连接点的等效阻抗x i ，包括：其中，S ac 为公共连接点处交流系统提供的短路容量；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，各并网点电压达到低电压限值时，新能源场站i的送出电流，包括：其中，I i 为新能源场站i的送出电流；P i 为新能源场站i的有功功率；U i 为新能源场站i的并网点电压；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，新能源各场站并网点与公共连接点间电压降落的横分量，包括：I 1 ×x 1 ＝I 2 ×x 2 ＝…＝I n ×x n ，1≤i≤n；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，新能源各场站注入有功功率与阻抗之间的关系，包括：P 1 ×x 1 ＝P 2 ×x 2 ＝…＝P n ×x n ，确定任一个新能源场站m为参考场站，新能源多场站并网系统发生低电压时，新能源场站i注入的有功功率P i ，包括：其中，K i 为新能源场站i的比例系数；P m 为新能源场站m注入的有功功率；确定新能源多场站并网系统发生低电压时，新能源场站m与交流系统电源电势之间电压降落的横分量，包括：其中，δU m 为场站并网点与交流系统等值电势之间电压降落的横分量，I m 为场站m注入系统电流；x m 为新能源场站m并网点到公共连接点的等效阻抗；x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；U m 为新能源场站m并网点电压；将比例系数代入新能源场站m与交流系统等值电势之间的电压降落的横分量公式，确定第二低电压数学模型，包括：其中，S ac,m 为新能源场站m并网点的短路容量。 2.一种确定新能源多场站并网系统中的交流系统极限短路容量的方法，其特征在于，所述方法包括：建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型；基于所述第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型；根据所述第二低电压数学模型，确定已运行的新能源多场站并网系统中交流系统需要提供的极限短路容量；其中，所述建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型，包括：确定新能源单场站并网系统中，并网点处的短路容量，包括：其中，S ac1 为新能源单场站并网系统中，新能源单场站并网点的短路容量，x 1 为新能源单场站并网点到交流系统公共连接点之间的阻抗，x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；确定新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站流入交流系统的电流，包括：其中，I 1 为新能源单场站并网点流向公共连接点的输出电流，I为公共连接点流向交流系统的电流，U 1 为新能源单场站并网点电压，P 1 为新能源单场站并网系统出现低电压时，新能源单场站送出的有功功率；确定新能源单场站系统发生低电压时，公共连接点电压与交流系统等值电势之间电压降落的横分量，包括：其中，δU 0 为公共连接点与交流系统等值电源电势之间电压降落的横分量，U 0 为公共连接点电压，E为交流系统等值电源电势；确定新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点电压降落横分量与新能源注入有功功率、并网点电压以及短路容量之间的关系，以实现建立新能源单场站并网点的第一低电压数学模型包括：其中，δU 1 为场站并网点与交流系统等值电源电势之间电压降落的横分量；其中，所述基于所述第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型，包括：确定新能源多场站并网系统在低电压时，注入的有功功率与装机容量的关系，包括：P i ＝n i S i ，其中，P i 为新能源场站i注入并网点的有功功率，S i 为新能源场站i的装机容量，n i 为新能源场站i的功率因数；确定新能源场站i的并网点处的短路容量，包括：其中，S ac,i 为新能源场站i的并网点接入处的短路容量；x i 为新能源场站i并网点到公共连接点的等效阻抗；x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；根据S ac,i 确定新能源场站i的并网点到公共连接点的等效阻抗x i ，包括：其中，S ac 为公共连接点处交流系统提供的短路容量；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，各并网点电压达到低电压限值时，新能源场站i的送出电流，包括：其中，I i 为新能源场站i的送出电流；P i 为新能源场站i的有功功率；U i 为新能源场站i的并网点电压；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，新能源各场站并网点与公共连接点间电压降落的横分量，包括：I 1 ×x 1 ＝I 2 ×x 2 ＝…＝I n ×x n ，1≤i≤n；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，新能源各场站注入有功功率与阻抗之间的关系，包括：P 1 ×x 1 ＝P 2 ×x 2 ＝…＝P n ×x n ，确定任一个新能源场站m为参考场站，新能源多场站并网系统发生低电压时，新能源场站i注入的有功功率P i ，包括：其中，K i 为新能源场站i的比例系数；P m 为新能源场站m注入的有功功率；确定新能源多场站并网系统发生低电压时，新能源场站m与交流系统电源电势之间电压降落的横分量，包括：其中，δU m 为场站并网点与交流系统等值电势之间电压降落的横分量，I m 为场站m注入系统电流；x m 为新能源场站m并网点到公共连接点的等效阻抗；x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；U m 为新能源场站m并网点电压；将比例系数代入新能源场站m与交流系统等值电势之间的电压降落的横分量公式，确定第二低电压数学模型，包括：其中，S ac,m 为新能源场站m并网点的短路容量。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，新能源多场站并网系统发生低电压时，新能源场站i注入的有功功率与并网点电压、交流系统等值电源电势、短路容量之间的关系，包括：其中，P m 为新能源场站m注入的有功功率；Um为新能源场站m并网点电压；E为交流系统等值电势；K i 为新能源场站i的比例系数；P i 为新能源场站i注入的有功功率；S ac,m 为新能源场站m并网点的短路容量；S ac 为公共连接点处交流系统提供的短路容量。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二低电压数学模型，基于低电压限制确定目标新能源多场站并网系统中每个新能源场站的极限接入规模，包括：其中，其中，P m-max 为新能源场站m的最大注入有功功率，P i-max 为新能源场站i的最大注入有功功率；S i-max 为新能源场站i的极限接入规模。 5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二低电压数学模型，确定已运行的新能源多场站并网系统中交流系统需要提供的极限短路容量，包括：S ac-min ＝max(S ac-min,m )，m＝1,2,…,n，其中，S ac-min 为系统最小短路容量，S ac-min,m 为以各新能源场站m作为参考场站时并网点处的短路容量，n为新能源机组总数。 6.一种确定新能源场站的极限接入规模的系统，其特征在于，所述系统包括：第一模型建立单元，建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型；第二模型建立单元，基于所述第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型；极限接入规模确定单元，根据所述第二低电压数学模型，基于低电压限制确定目标新能源多场站并网系统中每个新能源场站的极限接入规模；其中，所述第一模型建立单元，建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型，包括：确定新能源单场站并网系统中，并网点处的短路容量，包括：其中，S ac1 为新能源单场站并网系统中，新能源单场站并网点的短路容量，x 1 为新能源单场站并网点到交流系统公共连接点之间的阻抗，x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；确定新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站流入交流系统的电流，包括：其中，I 1 为新能源单场站并网点流向公共连接点的输出电流，I为公共连接点流向交流系统的电流，U 1 为新能源单场站并网点电压，P 1 为新能源单场站并网系统出现低电压时，新能源单场站送出的有功功率；确定新能源单场站系统发生低电压时，公共连接点电压与交流系统等值电势之间电压降落的横分量，包括：其中，δU 0 为公共连接点与交流系统等值电源电势之间电压降落的横分量，U 0 为公共连接点电压，E为交流系统等值电源电势；确定新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点电压降落横分量与新能源注入有功功率、并网点电压以及短路容量之间的关系，以实现建立新能源单场站并网点的第一低电压数学模型包括：其中，δU 1 为场站并网点与交流系统等值电源电势之间电压降落的横分量；其中，所述第二模型建立单元，基于所述第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型，包括：确定新能源多场站并网系统在低电压时，注入的有功功率与装机容量的关系，包括：P i ＝n i S i ，其中，P i 为新能源场站i注入并网点的有功功率，S i 为新能源场站i的装机容量，n i 为新能源场站i的功率因数；确定新能源场站i的并网点处的短路容量，包括：其中，S ac.i 为新能源场站i的并网点接入处的短路容量；x i 为新能源场站i并网点到公共连接点的等效阻抗；x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；根据S ac.i 确定新能源场站i的并网点到公共连接点的等效阻抗x i ，包括：其中，S ac 为公共连接点处交流系统提供的短路容量；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，各并网点电压达到低电压限值时，新能源场站i的送出电流，包括：其中，I i 为新能源场站i的送出电流；P i 为新能源场站i的有功功率；U i 为新能源场站i的并网点电压；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，新能源各场站并网点与公共连接点间电压降落的横分量，包括：I 1 ×x 1 ＝I 2 ×x 2 ＝…＝I n ×x n ，1≤i≤n；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，新能源各场站注入有功功率与阻抗之间的关系，包括：P 1 ×x 1 ＝P 2 ×x 2 ＝…＝P n ×x n ，确定任一个新能源场站m为参考场站，新能源多场站并网系统发生低电压时，新能源场站i注入的有功功率P i ，包括：其中，K i 为新能源场站i的比例系数；P m 为新能源场站m注入的有功功率；确定新能源多场站并网系统发生低电压时，新能源场站m与交流系统电源电势之间电压降落的横分量，包括：其中，δU m 为场站并网点与交流系统等值电势之间电压降落的横分量，I m 为场站m注入系统电流；x m 为新能源场站m并网点到公共连接点的等效阻抗；x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；U m 为新能源场站m并网点电压；将比例系数代入新能源场站m与交流系统等值电势之间的电压降落的横分量公式，确定第二低电压数学模型，包括：其中，S ac,m 为新能源场站m并网点的短路容量。 7.一种确定新能源多场站并网系统中的交流系统极限短路容量的系统，其特征在于，所述系统包括：第一模型建立单元，用于建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型；第二模型建立单元，用于基于所述第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型；极限短路容量确定单元，用于根据所述第二低电压数学模型，确定已运行的新能源多场站并网系统中交流系统需要提供的极限短路容量；其中，所述第一模型建立单元，建立新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点的第一低电压数学模型，包括：确定新能源单场站并网系统中，并网点处的短路容量，包括：其中，S ac1 为新能源单场站并网系统中，新能源单场站并网点的短路容量，x 1 为新能源单场站并网点到交流系统公共连接点之间的阻抗，x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；确定新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站流入交流系统的电流，包括：其中，I 1 为新能源单场站并网点流向公共连接点的输出电流，I为公共连接点流向交流系统的电流，U 1 为新能源单场站并网点电压，P 1 为新能源单场站并网系统出现低电压时，新能源单场站送出的有功功率；确定新能源单场站系统发生低电压时，公共连接点电压与交流系统等值电势之间电压降落的横分量，包括：其中，δU 0 为公共连接点与交流系统等值电源电势之间电压降落的横分量，U 0 为公共连接点电压，E为交流系统等值电源电势；确定新能源单场站并网系统发生低电压时，新能源单场站并网点电压降落横分量与新能源注入有功功率、并网点电压以及短路容量之间的关系，以实现建立新能源单场站并网点的第一低电压数学模型包括：其中，δU 1 为场站并网点与交流系统等值电源电势之间电压降落的横分量；其中，所述第二模型建立单元，基于所述第一低电压数学模型，建立新能源多场站并网系统发生低电压时，各个新能源场站并网点的第二低电压数学模型，包括：确定新能源多场站并网系统在低电压时，注入的有功功率与装机容量的关系，包括：P i ＝n i S i ，其中，P i 为新能源场站i注入并网点的有功功率，S i 为新能源场站i的装机容量，n i 为新能源场站i的功率因数；确定新能源场站i的并网点处的短路容量，包括：其中，S ac.i 为新能源场站i的并网点接入处的短路容量；x i 为新能源场站i并网点到公共连接点的等效阻抗；x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；根据S ac.i 确定新能源场站i的并网点到公共连接点的等效阻抗x i ，包括：其中，S ac 为公共连接点处交流系统提供的短路容量；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，各并网点电压达到低电压限值时，新能源场站i的送出电流，包括：其中，I i 为新能源场站i的送出电流；P i 为新能源场站i的有功功率；U i 为新能源场站i的并网点电压；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，新能源各场站并网点与公共连接点间电压降落的横分量，包括：I 1 ×x 1 ＝I 2 ×x 2 ＝…＝I n ×x n ，1≤i≤n；确定新能源多场站并网系统中发生低电压时，新能源各场站注入有功功率与阻抗之间的关系，包括：P 1 ×x 1 ＝P 2 ×x 2 ＝…＝P n ×x n ，确定任一个新能源场站m为参考场站，新能源多场站并网系统发生低电压时，新能源场站i注入的有功功率P i ，包括：其中，K i 为新能源场站i的比例系数；P m 为新能源场站m注入的有功功率；确定新能源多场站并网系统发生低电压时，新能源场站m与交流系统电源电势之间电压降落的横分量，包括：其中，δU m 为场站并网点与交流系统等值电势之间电压降落的横分量，I m 为场站m注入系统电流；x m 为新能源场站m并网点到公共连接点的等效阻抗；x为从公共连接点看入的交流系统等效阻抗；U m 为新能源场站m并网点电压；将比例系数代入新能源场站m与交流系统等值电势之间的电压降落的横分量公式，确定第二低电压数学模型，包括：其中，S ac,m 为新能源场站m并网点的短路容量。 8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述新能源多场站并网系统发生低电压时，新能源场站i注入的有功功率与并网点电压、交流系统等值电源电势、短路容量之间的关系，包括：其中，P m 为新能源场站m注入的有功功率；Um为新能源场站m并网点电压；E为交流系统等值电势；K i 为新能源场站i的比例系数；P i 为新能源场站i注入的有功功率；S ac,m 为新能源场站m并网点的短路容量；S ac 为公共连接点处交流系统提供的短路容量。 9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述极限接入规模确定单元，根据所述第二低电压数学模型，基于低电压限制确定目标新能源多场站并网系统中每个新能源场站的极限接入规模，包括：其中，P m-max 为新能源场站m的最大注入有功功率，P i-max 为新能源场站i的最大注入有功功率；S i-max 为新能源场站i的极限接入规模。 10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述极限短路容量确定单元，根据所述第二低电压数学模型，确定已运行的新能源多场站并网系统中交流系统需要提供的极限短路容量，包括：S ac-min ＝max(S ac-min,m )，m＝1,2,…,n，其中，S ac-min 为系统最小短路容量，S ac-min,m 为以各新能源场站作为参考场站时并网点处的短路容量，n为新能源机组总数。