一种风电场低电压穿越性能判断方法及系统

1.一种风电场低电压穿越性能判断方法，其特征在于，包括：采用知识驱动的时域仿真法仿真故障切除时刻前的电力系统变化过程，计算电力系统故障发生时刻至故障切除时刻的风电场并网点最低电压以及故障切除时刻的风电场特征量；将故障切除时刻的风电场特征量输入数据驱动模型，预测并网点最终恢复电压、并网点电压恢复到90％额定电压所需时间和故障切除后的最低电压；根据并网点最终恢复电压、并网点电压恢复到90％额定电压所需时间、故障切除后的最低电压和风电场并网点最低电压，判断风电场是否满足风电换流器低电压穿越测试条件，获得第一判断结果；若所述第一判断结果表示是，则判定风电场能够实现低电压穿越；若所述第一判断结果表示否，则判定风电场不能实现低电压穿越；所述采用知识驱动的时域仿真法仿真故障切除时刻前的电力系统变化过程，计算电力系统故障发生时刻至故障切除时刻的风电场并网点最低电压以及故障切除时刻的风电场特征量，具体包括：获取时域仿真法仿真开始时刻的电力系统的初始代数变量和初始状态变量，并设置初始时间步长和最大迭代次数；初始化计算次数i为0；令计算次数i的数值增加1，并判断数值增加后的计算次数i是否大于最大迭代次数，获得第二判断结果；若所述第二判断结果表示是，则减小初始时间步长，并返回步骤“预设计算次数i为0”；若所述第二判断结果表示否，则根据初始代数变量和初始状态变量，利用系统方程和雅可比矩阵，并采用前向欧拉法计算代数变量的变化量Δy (i) 和状态变量的变化量Δx (i) ；若|Δy (i) |≥ε或|Δx (i) |≥ε，则返回步骤“令计算次数i的数值增加1，并判断数值增加后的计算次数i是否大于最大迭代次数，获得第二判断结果”；若|Δy (i) |<ε且|Δx (i) |<ε，则根据Δy (i) 和Δx (i) 分别更新初始代数变量和初始状态变量，并输出更新后的代数变量和状态变量，同时记录风电场并网点最低电压值；判断下一仿真时间步长后的仿真时间是否大于扰动时刻，获得第三判断结果；若所述第三判断结果表示是，则调整初始时间步长，使得下一仿真时间步长后的仿真时间更新为扰动时刻，并将初始代数变量和初始状态变量分别替换为更新后的代数变量和状态变量，返回步骤“根据初始代数变量和初始状态变量，利用系统方程和雅可比矩阵，并采用前向欧拉法计算代数变量的变化量Δy (i) 和状态变量的变化量Δx (i) ”；所述扰动时刻包括故障发生时刻或故障切除时刻；若所述第三判断结果表示否，则将初始代数变量和初始状态变量分别替换为更新后的代数变量和状态变量，返回步骤“根据初始代数变量和初始状态变量，利用系统方程和雅可比矩阵，并采用前向欧拉法计算代数变量的变化量Δy (i) 和状态变量的变化量Δx (i) ”；当下一仿真时间步长的开始仿真时间等于故障切除时刻时，停止仿真，并提取故障切除时刻的风电场特征量；将电力系统故障发生时刻的风电场并网点最低电压值至故障切除时刻的风电场并网点最低电压中的最小值确定为电力系统故障发生时刻至故障切除时刻的风电场并网点最低电压。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取时域仿真法仿真开始时刻的电力系统的初始代数变量和初始状态变量，具体包括：根据所述仿真开始时刻的电力系统参数，采用牛顿拉夫逊法计算仿真开始时刻的电力系统的初始代数变量和初始状态变量。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述代数变量包括：同步发电机电磁功率、并网点电压相位、并网点电压幅值、风电机风速和风电机电磁功率；所述状态变量包括：同步发电机功角、同步发电机和风电机转子转速、风力发电机转子d轴和q轴电流以及风力发电机桨叶角；所述风电场特征量包括：风电场有功出力、风电场无功出力、风电场并网点电压、故障持续时间和风电场转子转速。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据驱动模型通过训练样本数据集训练BP神经网络获得；所述训练样本数据集的输入为多场景下的风电场特征量，标签为并网点最终恢复电压、并网点电压恢复到90％额定电压所需时间和故障切除后的最低电压。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据并网点最终恢复电压、并网点电压恢复到90％额定电压所需时间、故障切除后的最低电压和风电场并网点最低电压，判断风电场是否满足风电换流器低电压穿越测试条件，获得第一判断结果，具体包括：若同时满足U end >＝0.9*U N 、T con +T 故障持续 <＝2s、min[U min 、U' min ]>＝0.2*U N ，则第一判断结果表示是；若不同时满足U end >＝0.9*U N 、T con +T 故障持续 <＝2s、min[U min 、U' min ]>＝0.2*U N ，则第一判断结果表示否；其中，U end 为并网点最终恢复电压，T con 为并网点电压恢复到90％额定电压所需时间，T 故障持续 为故障持续时间，U min 为故障切除后的最低电压，U' min 为风电场并网点最低电压，U N 为额定电压。 6.一种风电场低电压穿越性能判断系统，其特征在于，包括：仿真模块，用于采用知识驱动的时域仿真法仿真故障切除时刻前的电力系统变化过程，计算电力系统故障发生时刻至故障切除时刻的风电场并网点最低电压以及故障切除时刻的风电场特征量；预测模块，用于将故障切除时刻的风电场特征量输入数据驱动模型，预测并网点最终恢复电压、并网点电压恢复到90％额定电压所需时间和故障切除后的最低电压；判断模块，用于根据并网点最终恢复电压、并网点电压恢复到90％额定电压所需时间、故障切除后的最低电压和风电场并网点最低电压，判断风电场是否满足风电换流器低电压穿越测试条件，获得第一判断结果；第一判定模块，用于若所述第一判断结果表示是，则判定风电场能够实现低电压穿越；第二判定模块，用于若所述第一判断结果表示否，则判定风电场不能实现低电压穿越；所述仿真模块，具体包括：预设子模块，用于获取时域仿真法仿真开始时刻的电力系统的初始代数变量和初始状态变量，并设置初始时间步长和最大迭代次数；初始化子模块，用于初始化计算次数i为0；第二判断子模块，用于令计算次数i的数值增加1，并判断数值增加后的计算次数i是否大于最大迭代次数，获得第二判断结果；时间步长减小子模块，用于若所述第二判断结果表示是，则减小初始时间步长，并返回步骤“预设计算次数i为0”；变化量计算子模块，用于若所述第二判断结果表示否，则根据初始代数变量和初始状态变量，利用系统方程和雅可比矩阵，并采用前向欧拉法计算代数变量的变化量Δy (i) 和状态变量的变化量Δx (i) ；调用子模块，用于若|Δy (i) |≥ε或|Δx (i) |≥ε，则调用第二判断子模块；更新子模块，用于若|Δy (i) |<ε且|Δx (i) |<ε，则根据Δy (i) 和Δx (i) 分别更新初始代数变量和初始状态变量，并输出更新后的代数变量和状态变量，同时记录风电场并网点最低电压值；第三判断子模块，用于判断下一仿真时间步长后的仿真时间是否大于扰动时刻，获得第三判断结果；扰动时刻计算子模块，用于若所述第三判断结果表示是，则调整初始时间步长，使得下一仿真时间步长后的仿真时间更新为扰动时刻，并将初始代数变量和初始状态变量分别替换为更新后的代数变量和状态变量，调用变化量计算子模块；所述扰动时刻包括故障发生时刻或故障切除时刻；替换子模块，用于若所述第三判断结果表示否，则将初始代数变量和初始状态变量分别替换为更新后的代数变量和状态变量，调用变化量计算子模块；仿真停止子模块，用于当下一仿真时间步长的开始仿真时间等于故障切除时刻时，停止仿真，并提取故障切除时刻的风电场特征量；最低电压仿真子模块，用于将电力系统故障发生时刻的风电场并网点最低电压值至故障切除时刻的风电场并网点最低电压中的最小值确定为电力系统故障发生时刻至故障切除时刻的风电场并网点最低电压。 7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述代数变量包括：同步发电机电磁功率、并网点电压相位、并网点电压幅值、风电机风速和风电机电磁功率；所述状态变量包括：同步发电机功角、同步发电机和风电机转子转速、风力发电机转子d轴和q轴电流以及风力发电机桨叶角；所述风电场特征量包括：风电场有功出力、风电场无功出力、风电场并网点电压、故障持续时间和风电场转子转速。 8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述判断模块，具体包括：第一判断分支子模块，用于若同时满足U end >＝0.9*U N 、T con +T 故障持续 <＝2s、min[U min 、U' min ]>＝0.2*U N ，则第一判断结果表示是；第二判断分支子模块，用于若不同时满足U end >＝0.9*U N 、T con +T 故障持续 <＝2s、min[U min 、U' min ]>＝0.2*U N ，则第一判断结果表示否；其中，U end 为并网点最终恢复电压，T con 为并网点电压恢复到90％额定电压所需时间，T 故障持续 为故障持续时间，U min 为故障切除后的最低电压，U' min 为风电场并网点最低电压，U N 为额定电压。