1.一种多机系统的无功补偿装置的容量配置方法,其特征在于,包括:根据配置无功补偿装置的多机系统的系统参数,构建多机系统故障前和故障切除后的同步机电磁功率相角特性曲线方程和同步机机械功率相角特性方程;根据多机系统故障前的同步机电磁功率相角特性曲线方程和同步机机械功率相角特性方程,计算多机系统故障前的第一同步机稳定功角;根据所述第一同步机稳定功角,计算多机系统故障切除时的同步机输出功角;根据多机系统故障切除后的同步机电磁功率相角特性曲线方程和同步机机械功率相角特性方程,计算多机系统故障切除后的第二同步机稳定功角;根据所述第一同步机稳定功角和多机系统故障切除时的同步机输出功角,计算第一区域面积;其中,所述第一区域面积为同步机机械功率从第一同步机稳定功角变化至多机系统故障切除时的同步机输出功角所围成的面积;根据多机系统故障切除时的同步机输出功角和所述第二同步机稳定功角,计算第二区域面积;其中,所述第二区域面积为多机系统故障切除后的同步机电磁功率相角特性曲线从多机系统故障切除时的同步机输出功角变化至第二同步机稳定功角时,与同步机机械功率直线所围成的面积;根据第一区域面积和第二区域面积,计算同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数;根据同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数,计算无功补偿装置的容量需求值,并根据所述容量需求值对所述无功补偿装置进行容量配置。
2.根据权利要求1所述的一种多机系统的无功补偿装置的容量配置方法,其特征在于,所述多机系统故障前的同步机电磁功率相角特性曲线方程为:所述多机系统故障前的同步机机械功率相角特性方程为:其中,所述P G 表示故障前同步机的电磁功率;所述C表示同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数;所述E G 表示故障前同步机的内电势电压;所述U S 表示故障前汇集母线电压;所述P W 表示故障前新能源的有功功率;所述Q W 表示故障前新能源的无功功率;所述 所述 所述 所述X 1 、X 2 和X 3 表示多机系统的线路电阻;所述U W 表示故障前新能源场站节点端电压;所述δ G 表示故障前同步机功角;所述δ W 表示故障前新能源端电压相角;所述 表示无功补偿装置向多机系统并网点注入功率的功率因数角;所述P M 表示同步机机械功率;所述δ′ 0 表示多机系统故障前的第一同步机稳定功角;所述δ W0 表示多机系统故障前稳定运行时新能源端电压相角。
3.根据权利要求1所述的一种多机系统的无功补偿装置的容量配置方法,其特征在于,所述多机系统故障切除后的同步机电磁功率相角特性曲线方程为:所述多机系统故障切除后的同步机机械功率相角特性方程为:其中,所述P G ′表示故障切除后同步机的电磁功率;所述C表示同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数;所述E G ′表示故障切除后同步机的内电势电压;所述U S ′表示故障切除后汇集母线电压;所述P W ′表示故障切除后新能源的有功功率;所述Q W ′表示故障切除后新能源的无功功率;所述 所述 所述 所述X 1 、X 2 和X 3 表示多机系统的线路电阻;所述X lc =2X l ;所述U W ′表示故障切除后新能源场站节点端电压;所述δ G ′表示故障切除后同步机功角;所述δ W ′表示故障切除后新能源端电压相角;所述 表示故障切除后无功补偿装置向多机系统并网点注入功率的功率因数角;所述P M 表示同步机机械功率;所述δ′ cr 表示多机系统故障切除后的第二同步机稳定功角;所述δ Wcr 表示故障切除后新能源端电压相角。
4.根据权利要求1所述的一种多机系统的无功补偿装置的容量配置方法,其特征在于,所述计算多机系统故障切除时的同步机输出功角满足以下计算公式: 其中,所述δ′ c 表示多机系统故障切除时的同步机输出功角;所述δ′ 0 表示多机系统故障前的第一同步机稳定功角;所述P M 表示同步机机械功率;所述ω N 表示多机系统额定角速度;所述T J 表示同步机惯性时间常数;所述Δt表示分段计算步长时间。
5.根据权利要求1所述的一种多机系统的无功补偿装置的容量配置方法,其特征在于,所述计算第一区域面积满足以下计算公式:S ac =P M (δ′ c -δ′ 0 );其中,所述δ′ c 表示多机系统故障切除时的同步机输出功角;所述δ′ 0 表示多机系统故障前的第一同步机稳定功角;所述P M 表示同步机机械功率;所述S ac 表示第一区域面积为同步机机械功率从第一同步机稳定功角变化至多机系统故障切除时的同步机输出功角所围成的面积。
6.根据权利要求1所述的一种多机系统的无功补偿装置的容量配置方法,其特征在于,所述计算第二区域面积满足以下计算公式:其中,所述δ′ c 表示多机系统故障切除时的同步机输出功角;所述δ′ cr 表示多机系统故障切除后的第二同步机稳定功角;所述C表示同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数;所述E G ′表示故障切除后同步机的内电势电压;所述U S ′表示故障切除后汇集母线电压;所述P W ′表示故障切除后新能源的有功功率;所述Q W ′表示故障切除后新能源的无功功率;所述 所述X 1 和X 3 表示多机系统的线路电阻;所述X 1c =2X 1 ;所述U W ′表示故障切除后新能源场站节点端电压;所述δ G ′表示故障切除后同步机功角;所述δ W ′表示故障切除后新能源端电压相角;所述S dc 表示第二区域面积为多机系统故障切除后的同步机电磁功率相角特性曲线从多机系统故障切除时的同步机输出功角变化至第二同步机稳定功角时,与同步机机械功率直线所围成的面积。
7.根据权利要求1所述的一种多机系统的无功补偿装置的容量配置方法,其特征在于,所述根据第一区域面积和第二区域面积,计算同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数,包括:令第一区域面积等于第二区域面积,计算同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数。
8.根据权利要求1所述的一种多机系统的无功补偿装置的容量配置方法,其特征在于,所述根据同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数,计算无功补偿装置的容量需求值,并根据所述容量需求值对所述无功补偿装置进行容量配置,包括:获取无功补偿装置接入多级系统前汇集母线电压,结合同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数,计算无功补偿装置的容量需求值,并根据所述容量需求值对所述无功补偿装置进行容量配置;其中,所述计算无功补偿装置的容量需求值满足以下计算公式: 所述C表示同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数;所述U L0 表示无功补偿装置接入多级系统前汇集母线电压;所述X 1 和X 3 表示多机系统的线路电阻;所述Q V 表示无功补偿装置的容量需求值。
9.一种多机系统的无功补偿装置的容量配置系统,其特征在于,包括:方程构建模块、第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块、第一区域面积计算模块、第二区域面积计算模块、扩大倍数计算模块和无功补偿装置容量配置模块;所述方程构建模块用于根据配置无功补偿装置的多机系统的系统参数,构建多机系统故障前和故障切除后的同步机电磁功率相角特性曲线方程和同步机机械功率相角特性方程;所述第一计算模块用于根据多机系统故障前的同步机电磁功率相角特性曲线方程和同步机机械功率相角特性方程,计算多机系统故障前的第一同步机稳定功角;所述第二计算模块用于根据所述第一同步机稳定功角,计算多机系统故障切除时的同步机输出功角;所述第三计算模块用于根据多机系统故障切除后的同步机电磁功率相角特性曲线方程和同步机机械功率相角特性方程,计算多机系统故障切除后的第二同步机稳定功角;所述第一区域面积计算模块用于根据所述第一同步机稳定功角和多机系统故障切除时的同步机输出功角,计算第一区域面积;其中,所述第一区域面积为同步机机械功率从第一同步机稳定功角变化至多机系统故障切除时的同步机输出功角所围成的面积;所述第二区域面积计算模块用于根据多机系统故障切除时的同步机输出功角和所述第二同步机稳定功角,计算第二区域面积;其中,所述第二区域面积为多机系统故障切除后的同步机电磁功率相角特性曲线从多机系统故障切除时的同步机输出功角变化至第二同步机稳定功角时,与同步机机械功率直线所围成的面积;所述扩大倍数计算模块用于根据第一区域面积和第二区域面积,计算同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数;所述无功补偿装置容量配置模块用于根据同步机电磁功率相角特性曲线幅值的扩大倍数,计算无功补偿装置的容量需求值,并根据所述容量需求值对所述无功补偿装置进行容量配置。