一種基于功率區(qū)間的風電機組閃變確定方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新能源接入與控制領域的方法，具體講涉及一種基于功率區(qū)間的 風電機組閃變確定方法。
【背景技術】
[0002] 風力發(fā)電是風能利用的重要形式，是可再生能源開發(fā)中技術最成熟的、最具有規(guī) 模開發(fā)前景的發(fā)電方式之一。風能是可再生、無污染、能量大、前景廣的能源，大力發(fā)展清潔 能源是世界各國的戰(zhàn)略選擇。近年來我國風力發(fā)電發(fā)展勢頭迅猛，風電裝機每年翻番，大規(guī) 模并網風電機組的運行對電網及用戶的影響也日趨重要。
[000引理想的電力系統(tǒng)應從直定的頻率巧OHz)和正弦的波形，按照規(guī)定的電壓水平對 用戶供電。在Η相交流電力系統(tǒng)中，各相的電壓和電流應處于幅值大小相等、相位互差 120°的對稱狀態(tài)。但由于電力系統(tǒng)中的發(fā)電機、變壓器、線路等系統(tǒng)元件的參數并不是理 想線性或對稱的，再加上目前調控手段的不完善、負荷性質各異、負荷變化的隨機性、運行 操作W及各種故障等原因，送種理想的對稱狀態(tài)實際上并不存在，因此就產生了電能質量 的概念。電能質量的定義為；導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差， 閃變就是電能質量的重要內容之一。
[0004] 對于風電機組而言，由于風具有隨機波動的特性，而風電機組的輸出功率與風速 的Η次方成正比且與風向有關，因此其輸出功率也是隨機波動的。風電機組自身的固有特 性，如培影效應、偏航誤差、風剪切作用和葉片重力不平衡等，也會對風電機組的輸出功率 造成影響，引起機組輸出功率的周期性波動。送種不穩(wěn)定的功率注入電網，尤其是在大規(guī)模 風電并網的情況下，會對電網的穩(wěn)定性和電能質量造成影響，引起電壓的波動和閃變問題。 因此，電壓波動和閃變是風電機組引起的主要的電能質量問題。
[0005] 但是，現有技術中風電機組的閃變計算方法為根據風速進行區(qū)間統(tǒng)計后計算得出 相應的閃變系數，但是此方法在測試期間需要額外增加測風的設備；計算方面，由于風速只 作為風電機組的參考量，并不參與控制，按照風速區(qū)間統(tǒng)計方法進行統(tǒng)計計算，不能真實的 反映出風電機組在不同運行狀態(tài)及運行環(huán)境下的閃變值。
[000引因此，需要提供一種改進的風電機組閃變確定方法。

【發(fā)明內容】

[0007] 為克服上述現有技術的不足，本發(fā)明提供一種基于功率區(qū)間的風電機組閃變確定 方法。
[0008] 實現上述目的所采用的解決方案為：
[0009] -種基于功率區(qū)間的風電機組閃變確定方法，其改進之處在于；所述方法包括W 下步驟：
[0010] I、確定測試點；
[0011] II、根據風電機組的運行狀態(tài)在不同的功率區(qū)間內進行數據采集；
[0012] III、根據風電機組年平均輸出功率和電網阻抗角計算閃變值。
[0013] 進一步的，所述步驟I中，選取風電機組出口變壓器低電壓側為所述測量點。
[0014] 進一步的，所述步驟II中，所述功率區(qū)間根據輸出的有功功率或額定功率的值進 行分區(qū)；
[0015] 所述功率區(qū)間包括（-0. 05 ~0. 1]、（0. 1 ~0. 2]、（0. 2 ~0. 3]、（0. 3 ~0. 4]、 (0. 4 ~0.引、（0. 5 ~0. 6]、（0. 6 ~0. 7]、（0. 7 ~0.引、（0. 8 ~0. 9]、（0. 9 ~1. 05]。
[0016] 進一步的，所述步驟II包括W下步驟：
[0017] S201、從Η相瞬時電壓和Η相瞬時電流中確定各所述功率區(qū)間內相電壓和相電 流，確定有功功率和無功功率；
[0018] S202、根據有功功率確定功率區(qū)間；
[0019] S203、獲取不同所述功率區(qū)間lOmin時間序列的所述測量點的Η相瞬時電壓和Η 相瞬時電流。
[0020] 進一步的，所述步驟III中，計算閃變包括W下步驟：
[0021] S301、構建虛擬電網，根據所述虛擬電網確定模擬電壓的瞬時值Ufk(t);
[0022] S302、獲取各功率區(qū)間內lOmin時間序列的有功功率，確定各有功功率對應的閃 變擾動系數Pst ;
[0023] S303、按下式確定各功率區(qū)間的閃變系數：
[0024]
[002引其中At為閃變擾動系數，Sk,fk/S。為短路比；
[0026] S304、按下式確定功率區(qū)間的加權系數：
[0027]
[002引 P。。為年平均輸出功率，Pi為第i個功率區(qū)間內功率，Ni為第i個功率區(qū)間內測量 閃變系數的實際出現數目，N為閃變系數在各功率區(qū)間的總個數；
[0029] S305、閃變系數加權累計分布概率統(tǒng)計。
[0030] 進一步的，所述步驟S306中，閃變系數加權累計分布概率統(tǒng)計：
[0031] S3051、將所述閃變值降序排序，確定最大值對應的分布概率為100%，之后的閃變 系數對應的加權累計分布順序遞減，遞減值根據各功率區(qū)間對應的加權系數確定，確定各 功率區(qū)間加權系數遞減確定值為：
[0032]
[0033] 其中，為功率區(qū)間的加權系數，Ni為第i個功率區(qū)間內測量閃變系數的實際出 現數目，Nb為第i個功率區(qū)間的閃變系數的遞減個數；
[0034] S3052、根據各閃變系數對應的測量值的加權累計分布，確定最接近95%分布概率 的閃變系數值為不同年平均輸出功率及電網阻抗角下的閃變值C ( Vk，化。)。
[0035] 進一步的，所述步驟III中，通過獲取不同阻抗角下的閃變擾動系數，確定不同的 閃變系數；
[0036] 所述阻抗角分別取30。、50°、70°和85。。
[0037] 進一步的，所述步驟III中，在不同的所述年平均輸出功率下，確定不同的閃變系 數；
[0038] 所述年平均輸出功率分別取0.化u、0. 5pu、0. 7pu和1.化U。
[0039] 與現有技術相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)異效果：
[0040] 1、本發(fā)明提供的方法采用功率分區(qū)間的方法進行風電機組的閃變計算，不需單獨 采集風速，有效的降低了試驗成本。
[0041] 2、本發(fā)明提供的方法根據實時獲取的數據進行計算，減少部分計算過程，提高數 據的精度，從而減少了不確定度的來源，提高計算的準確度；優(yōu)化了現有技術的方法不能真 實的反映出風電機組在不同運行狀態(tài)及運行環(huán)境下的閃變值的缺陷。
【附圖說明】
[0042] 圖1為風電機組閃變測試采集點示意圖；
[0043] 圖2為本實施例中風電機組閃變計算流程圖；
[0044] 圖3為本實施例中閃變儀計算流程圖；
[0045] 圖4為本實施例中電網阻抗角k分別為30。，50°，70°和85。時Pst值隨功率 的變化圖。
【具體實施方式】
[0046] 下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的詳細說明。
[0047] 本發(fā)明提供一種基于功率區(qū)間的風電機組閃變確定方法，該方法包括W下步驟：
[0048] 步驟一、確定測試點；
[0049] 步驟二、根據風電機組的運行狀態(tài)在不同的功率區(qū)間內進行數據采集；
[0050] 步驟H、根據風電機組年平均輸出功率和電網阻抗角計算閃變值。
[0051] 步驟一、確定測量點。
[0052] 為準確獲得風電機組在不同運行工況下的閃變值，選用風電機組出口變壓器低壓 側為所述測量點。
[0053] 如圖1所示，圖1為風電機組閃變測試采集點示意圖；獲得風電機組出口變壓器低 壓側Η相電流Lv和風電機組出口變壓器低壓側Η相電壓化V。
[0054] 步驟二、根據風電機組的運行狀態(tài)在不同的功率區(qū)間內進行數據采集。
[00巧]數據采集需要確定風電機組的工作狀態(tài)。
[0056] 測試條件為；被測風電機組應已并網運行一段時間；測試期間，風電機組應可在 不同工況下連續(xù)運行；為更真實的反映風電機組的閃變，測量點應選擇在風電機組出口變 壓器低壓側。
[0057] 在風電機組連續(xù)運行狀態(tài)下測量閃變系數時，風電機組的無功功率輸出應盡可能 為零。
[0058] 數據采集包括W下步驟：
[0059] 獲取測量點的Η相瞬時電壓和Η相瞬時電流，確定基波正序分量的有功功率和無 功功率。根據無功功率判斷數據是否有效，并根據有功功率判斷采集數據所處區(qū)間。具體 方法如下：
[0060] ①、測量獲得相電壓和相電流，確定單基波周期Τ內基波分量的傅里葉系數。A相 相電壓化的計算等式如下式：
[0063] 其中，為基波頻率。
[0064] ②、按下式確定所述基波正序分量的電壓矢量分量及電流矢量分量：
[0069] ⑨、進一步的，按下式確定基波正序分量的有功功率Pi+和無功功率;
[007引 W上WA相為例，B、C相相似。
[0073] ④、在不同的功率區(qū)間內進行數據采集。
[0074] 首先，確定功率區(qū)間。本發(fā)明中，對有功功率進行分區(qū)。分區(qū)如下表1所示，表1 為有功功率區(qū)間表。
[00 巧 1

[0076] 表1有功功率區(qū)間
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