一种基于风电机组概率同调性的风电场等值建模方法

摘要

本发明涉及一种基于风电机组概率同调性的风电场等值建模方法，本发明基于电力系统实际运行中各类短路故障发生的概率和风电场中风资源状况的统计结果，通过时域仿真采集不同短路故障类型和风速组合条件下风力发电机转速在暂态过程中的动态变化情况，并依据此信息使用two‑step分类法对风电机组聚合分类。在汇总所有风电机组分群结果的基础上，根据机群划分结果出现的概率确定风电场概率等值模型，并对风力发电机和集电系统等参数进行等值。本发明提出的风电场等值建模方法充分考虑了不同短路故障和机组运行工况对同调机群划分结果的影响，有效避免了工程应用中对同调机群变化的实时监测环节，提高了风电场等值模型的工程应用价值。

主权项

一种基于风电机组概率同调性的风电场等值建模方法，其特征在于包括以下步骤：(1)建立了风电场风资源统计库和电力系统短路故障库；(2)基于风电场的网络拓扑结构和参数值，在仿真软件下搭建风电场详细模型；(3)读取风资源统计库中的风速信息，利用尾流效应计算推导出各单台风电机组的输入风速，完成动态仿真前模型的潮流初始化；(4)从电力系统故障库中选取某一电网侧短路故障类型，采集时域仿真过程中单台风电机组在故障初始时刻、故障切除时刻、故障切除后0.2s和0.4s时刻上的发电机转子角速度，形成风力发电机的转子角速度向量，作为同调机组划分的标准；(5)依据发电机转子角速度向量，使用two‑step分类法先将风电机组压缩为子聚类集合，再利用层级聚类方法将子聚类进一步合并为更大的聚类；每个机群用一台等值机组表征，并且根据选取的风速和故障类型发生概率的乘积确定该条件下的风电场等值模型概率；(6)重复上述第(3)步至第(5)步，完成风资源统计库和故障类型库中所有组合情况下的风电机组同调机群划分，进而根据不同组合条件下机组同调性的概率确定风电场等值概率模型；(7)根据风电场等值概率模型计算风速的等值；风力发电机参数的等值；风电场内部集电系统线路的等值；风电机组机端无功补偿电容的等值。