一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法及系统

1.一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，包括：根据新能源场站内新能源机组的类型和所连汇集点母线，对新能源场站内的新能源机组进行分群，将每个新能源机组群等值成一台新能源场站参考机和一台新能源场站聚合机并联连接至汇集点母线的形式，并对群内的新能源机组进行分簇；针对每一簇，选择簇内任一新能源机组作为该簇的参考机，将所有簇的参考机等值为一台新能源场站参考机，根据各簇参考机的直流电压、输出电流、输出有功、直流电容以及逆变器输出内电势，计算新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令、并网侧输出电流、直流侧受控电流源电流指令和等效直流电容；根据新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令和并网侧输出电流，计算新能源场站参考机的并网滤波电容和并网支路阻抗；根据新能源场站参考机的并网滤波电容和并网支路阻抗，计算新能源场站聚合机的并网滤波电容和并网支路阻抗；对计算出参考机并网滤波电容、参考机并网支路阻抗、聚合机并网滤波电容、聚合机并网支路阻抗的新能源场站，进行实时仿真环境下新能源场站等效模拟。 2.根据权利要求1所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，根据新能源场站内新能源机组的类型和所连汇集点母线，对新能源场站内的新能源机组进行分群，将每个新能源机组群等值成一台新能源场站参考机和一台新能源场站聚合机并联连接至汇集点母线的形式，并对群内的新能源机组进行分簇，包括：将类型相同且所连汇集点母线相同的新能源场站内新能源机组划分为同一群，将每个新能源机组群等值成一台新能源场站参考机和一台新能源场站聚合机并联连接至汇集点母线的形式；计算群内新能源机组之间的控制特性动态偏差指标；若控制特性动态偏差指标小于阈值，则相应新能源机组划为同一簇。 3.根据权利要求2所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，控制特性动态偏差指标计算公式为：其中，D(i,j′)为新能源机组i和新能源机组j′之间的控制特性动态偏差指标，N为群内的新能源机组数，A i (t k )为仿真或实际故障录波得到的新能源机组i的状态向量时域轨迹，A j′ (t k )为仿真或实际故障录波得到的新能源机组j′的状态向量时域轨迹，i≠j′，T为时域轨迹持续时间，t k 为0～T时间段内第k个时刻。 4.根据权利要求1所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，针对每一簇，选择簇内任一新能源机组作为该簇的参考机，将所有簇的参考机等值为一台新能源场站参考机，根据各簇参考机的直流电压、输出电流、输出有功、直流电容以及逆变器输出内电势，计算新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令、并网侧输出电流、直流侧受控电流源电流指令和等效直流电容，包括：针对每一簇，选择簇内任一新能源机组作为该簇的参考机，根据各簇参考机的直流电压和逆变器输出内电势，计算各簇参考机的并网侧受控电压源指令；将所有簇的参考机等值为一台新能源场站参考机，根据各簇参考机的并网侧受控电压源指令和输出有功，计算新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令，根据各簇参考机的逆变器输出内电势，计算新能源场站参考机的并网侧输出电流，根据各簇参考机的输出电流和直流电压，计算新能源场站参考机的直流侧受控电流源电流指令，根据各簇参考机的直流电容和直流电压，计算新能源场站参考机的等效直流电容。 5.根据权利要求4所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，各簇参考机的并网侧受控电压源指令的计算公式为：其中，U ctl_j 为第j簇参考机的并网侧受控电压源指令，U dc_j 为第j簇参考机的直流电压，E j 为第j簇参考机的逆变器输出内电势。 6.根据权利要求4所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令计算公式为：其中，U ctl_ref 为新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令，U ctl_j 为第j簇参考机的并网侧受控电压源指令，M为簇的数量，P j 为第j簇参考机的输出有功，m j 为第j簇的新能源机组台数。 7.根据权利要求4所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，新能源场站参考机的并网侧输出电流计算公式为：其中，I ref 为新能源场站参考机的并网侧输出电流，r为防止新能源场站聚合机阻抗小于阈值而设定的等值系数，N为群内的新能源机组数，E i 为新能源机组i作为参考机情况下的逆变器输出内电势有效值， 为E i 的相量形式，U PCC 为汇集点母线电压有效值， 为U PCC 的相量形式，Z L_i 为新能源机组i的并网内阻抗，Z T_i 为新能源机组i的并网变压器阻抗。 8.根据权利要求4所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，新能源场站参考机的直流侧受控电流源电流指令计算公式为：其中，I dc_ref 为新能源场站参考机的直流侧受控电流源电流指令，M为簇的数量，i a_j 、i b_j 、i c_j 为第j簇参考机的逆变器输出三相电流瞬时值，e a_j 、e b_j 、e c_j 为第j簇参考机的逆变器输出内电势三相电压瞬时值， 为新能源场站参考机的直流母线电压，U dc_j 为第j簇参考机的直流电压。 9.根据权利要求4所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，新能源场站参考机的等效直流电容计算公式为：其中，C ref 为新能源场站参考机的等效直流电容，M为簇的数量， 为新能源场站参考机的直流母线电压，U dc_j 为第j簇参考机的直流电压，C j 为第j簇参考机的直流电容。 10.根据权利要求1所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，新能源场站参考机的并网滤波电容计算公式为：其中，C ft_ref 为新能源场站参考机的并网滤波电容，r为防止新能源场站聚合机阻抗小于阈值而设定的等值系数，U i 为新能源机组i的机端电压有效值， 是U i 的相量形式，C i 为新能源机组i的滤波电容，U ctl_ref 为新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令， 为U ctl_ref 的相量形式，I ref 为新能源场站参考机的并网侧输出电流， 为I ref 的相量形式，Z L_ref 为新能源场站参考机的内阻抗，取所有簇参考机内阻抗并联值，N为群内的新能源机组数。 11.根据权利要求1所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，新能源场站参考机的并网支路阻抗计算公式为：其中，Z T_ref 为新能源场站参考机的并网支路阻抗，U ctl_ref 为新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令， 为U ctl_ref 的相量形式，I ref 为新能源场站参考机的并网侧输出电流， 为I ref 的相量形式，U PCC 为汇集点母线电压有效值， 为U PCC 的相量形式。 12.根据权利要求1所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟方法，其特征在于，根据新能源场站参考机的并网滤波电容和并网支路阻抗，计算新能源场站聚合机的并网滤波电容和并网支路阻抗，包括：新能源场站聚合机的并网滤波电容为新能源场站参考机并网滤波电容的r倍，新能源场站聚合机并网支路阻抗为新能源场站参考机并网支路阻抗的1/r；其中，r为防止新能源场站聚合机阻抗小于阈值而设定的等值系数。 13.一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟系统，其特征在于，包括：分群分簇模块，根据新能源场站内新能源机组的类型和所连汇集点母线，对新能源场站内的新能源机组进行分群，将每个新能源机组群等值成一台新能源场站参考机和一台新能源场站聚合机并联连接至汇集点母线的形式，并对群内的新能源机组进行分簇；第一参考机参数计算模块，针对每一簇，选择簇内任一新能源机组作为该簇的参考机，将所有簇的参考机等值为一台新能源场站参考机，根据各簇参考机的直流电压、输出电流、输出有功、直流电容以及逆变器输出内电势，计算新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令、并网侧输出电流、直流侧受控电流源电流指令和等效直流电容；第二参考机参数计算模块，根据新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令和并网侧输出电流，计算新能源场站参考机的并网滤波电容和并网支路阻抗；聚合机参数计算模块，根据新能源场站参考机的并网滤波电容和并网支路阻抗，计算新能源场站聚合机的并网滤波电容和并网支路阻抗；等效模拟模块，对计算出参考机并网滤波电容、参考机并网支路阻抗、聚合机并网滤波电容、聚合机并网支路阻抗的新能源场站，进行实时仿真环境下新能源场站等效模拟。 14.根据权利要求13所述的一种实时仿真环境下新能源场站等效模拟系统，其特征在于，第一参考机参数计算模块，针对每一簇，选择簇内任一新能源机组作为该簇的参考机，根据各簇参考机的直流电压和逆变器输出内电势，计算各簇参考机的并网侧受控电压源指令，将所有簇的参考机等值为一台新能源场站参考机，根据各簇参考机的并网侧受控电压源指令和输出有功，计算新能源场站参考机的并网侧受控电压源指令，根据各簇参考机的逆变器输出内电势，计算新能源场站参考机的并网侧输出电流，根据各簇参考机的输出电流和直流电压，计算新能源场站参考机的直流侧受控电流源电流指令，根据各簇参考机的直流电容和直流电压，计算新能源场站参考机的等效直流电容。 15.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至12所述的方法中的任一方法。 16.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至12所述的方法中的任一方法的指令。