用于无功补偿配置的海上风电聚合建模方法、系统和介质与流程

技术特征：
1.用于无功补偿配置的海上风电聚合建模方法，其特征在于，包括：对待建模的风场进行基础数据的收资，获得收资参数；利用收资参数计算并汇总全部联合单元的有功损耗、无功损耗以及电纳，并将有功损耗、无功损耗以及电纳分别平均分成若干个支路；所述联合单元为风场中多台风机联合工作时所在的同一条输送线路，所述输送线路末端连接海上升压变；通过平分后每条支路的有功损耗、无功损耗以及电纳数据，计算支路进行聚合建模所需的参数，根据支路数量计算风机箱变进行聚合建模所需的参数，通过收资参数计算海缆和海上升压变进行聚合建模所需的参数，构建得到海上风电系统的聚合模型。2.根据权利要求1所述的用于无功补偿配置的海上风电聚合建模方法，其特征在于，所述收资参数包括风机类型、单机容量、台数、风机箱变相关参数、海缆相关参数以及海上升压变相关参数。3.根据权利要求1所述的用于无功补偿配置的海上风电聚合建模方法，其特征在于，所述利用收资参数计算并汇总全部联合单元的有功、无功损耗以及电纳，并将有功损耗、无功损耗以及电纳分别平均分成若干个支路，具体为；利用收资参数计算联合单元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：p
i
＝3
×
i
i2
×
r
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)q
i
＝3
×
i
i2
×
x
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)i
i
＝i
i-1
i
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)式中，p
loss
表示联合单元总有功损耗；q
loss
表示联合单元总无功损耗；b
c
表示联合单元总电纳；p
i
表示每个联合单元的总有功损耗；q
i
表示每个联合单元的总无功损耗；b
ci
表示每个联合单元的总电纳；x
ci
表示每个联合单元的总容抗；p
i
表示联合单元第i台并联风机所在联合单元的有功损耗；q
i
表示联合单元第i台并联风机所在联合单元的无功损耗；i
i
表示联合单元第i台并联风机所在联合单元所通过的电流；r
i
表示联合单元第i台并联风机所在联
合单元电阻；x
i
为联合单元第i台并联风机所在联合单元感抗；u为线电压；x
ci
为联合单元第i台并联风机所在联合单元容抗；p
wi
为联合单元第i台并联风机有功功率；i
i
为联合单元第i台并联风机所产生的电流；u
联合
为联合单元线电压；m为海上风电场联合单元个数；将所得到的p
loss
、q
loss
、b
c
平均分成若干个支路，如下所示：平均分成若干个支路，如下所示：平均分成若干个支路，如下所示：式中，p
d
为平分后每条支路的有功损耗；q
d
为平分后每条支路的无功损耗；b
cd
为平分后每条支路的充电功率；n为平均分的份数。4.根据权利要求3所述的用于无功补偿配置的海上风电聚合建模方法，其特征在于，所述通过平分后每条支路的有功损耗、无功损耗以及电纳数据，计算支路进行聚合建模所需的参数，具体为：通过平分后每条支路的有功损耗、无功损耗以及电纳数据，计算支路的电阻、电抗和电纳，并将支路的电阻、电抗和电纳标幺化，得到支路进行聚合建模所需的参数；计算公式如下所示：所示：所示：所示：所示：所示：式中，r
d
为平分后每条支路的电阻；x
ld
为平分后每条支路的电抗；i
d
为平分后每条支路的电流；r
d*
为平分后每条支路的电阻标幺值；x
ld*
为平分后每条支路的电抗标幺值；b
cd*
为平分后每条支路的电纳标幺值；p为平分后每条支路输送的有功功率；s
b
基准容量；u
b
为电压基准值。5.根据权利要求4所述的用于无功补偿配置的海上风电聚合建模方法，其特征在于，所述根据支路数量计算风机箱变进行聚合建模所需的参数，具体为：根据支路数量计算风机箱变漏抗标幺值，计算公式如下：
式中，x
w*
为单台风机箱变漏抗标幺值；x
lw*
表示n
w
台风机归并为w台后风机箱变所对应的漏抗标幺值，且w＝n；uk％为阻抗百分数；s
w
为单台风机容量；n
w
为风机总台数。6.根据权利要求5所述的用于无功补偿配置的海上风电聚合建模方法，其特征在于，所述通过收资参数计算海缆和海上升压变进行聚合建模所需的参数，具体为：根据收资参数计算海缆电阻标幺值、电抗标幺值、电纳标幺值以及海上升压变漏抗标幺值，计算公式如下：下：下：下：下：式中，r
s*
为海缆电阻标幺值；x
ls*
为海缆电抗标幺值；b
cs*
为海缆电纳标幺值；x
1*
为海上升压变高压侧漏抗标幺值；x
2*
为海上升压变低压侧漏抗标幺值；r为海缆单位长度电阻；x
l
为海缆单位长度电抗；x
c
为海缆单位长度电感；l
s
为海缆长度；x
(1-2)
为变压器半穿越电抗；k
f
为分裂系数；s
t
为变压器容量。7.用于无功补偿配置的海上风电聚合建模系统，其特征在于，包括：收资参数获取模块：用于对待建模的风场进行基础数据的收资，获得收资参数；支路分解模块：用于利用收资参数计算并汇总全部联合单元的有功损耗、无功损耗以及电纳，并将有功损耗、无功损耗以及电纳分别平均分成若干个支路；所述联合单元为风场中多台风机联合工作时所在的同一条输送线路，所述输送线路末端连接海上升压变；模型构建模块：用于通过平分后每条支路的有功损耗、无功损耗以及电纳数据，计算支路进行聚合建模所需的参数，根据支路数量计算风机箱变进行聚合建模所需的参数，通过收资参数计算海缆和海上升压变进行聚合建模所需的参数，构建得到海上风电系统的聚合模型。8.根据权利要求7所述的用于无功补偿配置的海上风电聚合建模系统，其特征在于，所述收资参数获取模块中，收资参数包括风机类型、单机容量、台数、风机箱变相关参数、海缆相关参数以及海上升压变相关参数。
9.根据权利要求7所述的用于无功补偿配置的海上风电聚合建模系统，其特征在于，所述支路分解模块中，利用收资参数计算并汇总全部联合单元的有功、无功损耗以及电纳，并将有功损耗、无功损耗以及电纳分别平均分成若干个支路，具体为；利用收资参数计算联合单元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：元的有功损耗、无功损耗以及电纳：p
i
＝3
×
i
i2
×
r
i
ꢀꢀꢀꢀ
(8)q
i
＝3
×
i
i2
×
x
i
ꢀꢀꢀꢀ
(9)i
i
＝i
i-1
i
i
ꢀꢀꢀꢀ
(10)式中，p
loss
表示联合单元总有功损耗；q
loss
表示联合单元总无功损耗；b
c
表示联合单元总电纳；p
i
表示每个联合单元的总有功损耗；q
i
表示每个联合单元的总无功损耗；b
ci
表示每个联合单元的总电纳；x
ci
表示每个联合单元的总容抗；p
i
表示联合单元第i台并联风机所在联合单元的有功损耗；q
i
表示联合单元第i台并联风机所在联合单元的无功损耗；i
i
表示联合单元第i台并联风机所在联合单元所通过的电流；r
i
表示联合单元第i台并联风机所在联合单元电阻；x
i
为联合单元第i台并联风机所在联合单元感抗；u为线电压；x
ci
为联合单元第i台并联风机所在联合单元容抗；p
wi
为联合单元第i台并联风机有功功率；i
i
为联合单元第i台并联风机所产生的电流；u
联合
为联合单元线电压；m为海上风电场联合单元个数；将所得到的p
loss
、q
loss
、b
c
平均分成若干个支路，如下所示：平均分成若干个支路，如下所示：平均分成若干个支路，如下所示：式中，p
d
为平分后每条支路的有功损耗；q
d
为平分后每条支路的无功损耗；b
cd
为平分后
每条支路的充电功率；n为平均分的份数。10.根据权利要求9所述的用于无功补偿配置的海上风电聚合建模系统，其特征在于，所述模型构建模块中：通过平分后每条支路的有功损耗、无功损耗以及电纳数据，计算支路进行聚合建模所需的参数，具体为：通过平分后每条支路的有功损耗、无功损耗以及电纳数据，计算支路的电阻、电抗和电纳，并将支路的电阻、电抗和电纳标幺化，得到支路进行聚合建模所需的参数；计算公式如下所示：所示：所示：所示：所示：所示：式中，r
d
为平分后每条支路的电阻；x
ld
为平分后每条支路的电抗；i
d
为平分后每条支路的电流；r
d*
为平分后每条支路的电阻标幺值；x
ld*
为平分后每条支路的电抗标幺值；b
cd*
为平分后每条支路的电纳标幺值；p为平分后每条支路输送的有功功率；s
b
基准容量；u
b
为电压基准值；根据支路数量计算风机箱变进行聚合建模所需的参数，具体为：根据支路数量计算风机箱变漏抗标幺值，计算公式如下：机箱变漏抗标幺值，计算公式如下：式中，x
w*
为单台风机箱变漏抗标幺值；x
lw*
表示n
w
台风机归并为w台后风机箱变所对应的漏抗标幺值，且w＝n；uk％为阻抗百分数；s
w
为单台风机容量；n
w
为风机总台数；通过收资参数计算海缆和海上升压变进行聚合建模所需的参数，具体为：根据收资参数计算海缆电阻标幺值、电抗标幺值、电纳标幺值以及海上升压变漏抗标幺值，计算公式如下：
式中，r
s*
为海缆电阻标幺值；x
ls*
为海缆电抗标幺值；b
cs*
为海缆电纳标幺值；x
1*
为海上升压变高压侧漏抗标幺值；x
2*
为海上升压变低压侧漏抗标幺值；r为海缆单位长度电阻；x
l
为海缆单位长度电抗；x
c
为海缆单位长度电感；l
s
为海缆长度；x
(1-2)
为变压器半穿越电抗；k
f
为分裂系数；s
t
为变压器容量。11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述用于无功补偿配置的海上风电聚合建模方法的步骤。12.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述用于无功补偿配置的海上风电聚合建模方法的步骤。

技术总结
本发明公开了用于无功补偿配置的海上风电聚合建模方法、系统及介质，对待建模的风场进行基础数据的收资，获得收资参数；利用收资参数计算并汇总全部联合单元的有功损耗、无功损耗以及电纳，并将有功损耗、无功损耗以及电纳分别平均分成若干个支路；进而计算支路进行聚合建模所需的参数、风机箱变进行聚合建模所需的参数、海缆和海上升压变进行聚合建模所需的参数，构建得到海上风电系统的聚合模型。本发明可对风场进行聚合性建模，在不影响无功补偿配置结果的基础上，减少重复繁杂的建模工作量。量。量。


技术研发人员：陈萌 陈得治 唐晓骏 晁武杰 杨大业 罗红梅 邹宇成
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司电力科学研究院 国家电网有限公司
技术研发日：2022.08.29
技术公布日：2022/11/18