含风电接入的电网规划方案电能质量评估

       电能质量评估通常以历史监测数据为分析基础，而规划阶段的电网运行数据难以获得，为定量评估含风电接入的电网规划方案的电能质量，在识别出风电功率波动是这类电网电能质量主要影响因素的基础上，提出了一种基于时一频域转换的频率质量评估方法和一种基于小干扰稳定理论的电压质量评估方法。通过建立系统频率动态模型，采用时．频域转换方法求解风电功率扰动下的频率波动状况。推导了基于小干扰理论的节点电压波动与风电功率扰动间的函数关系，实现了根据扰动源数据直接评估电网规划方案的电能质量。本文提出的方法一定程度上消除了电能质量状况只能基于历史运行数据进行评估的限制。为电能质量指标用于电网规划方案评价进行了有益的探索。
       电网的电能质量评估通常是指通过监测和仿真得到系统一定时问区间内的基本运行数据后，统计得出电能质量各项特性指标的过程。由上述定义可以看出，电能质量评估须在取得一定的基础数据后才能进行。在电网规划评价中，电能质量是一类重要的评价指标，但规划方案是面向未来时刻的电网状况，系统运行的基础数据难以获得，而对规划方案进行全系统的时域仿真也是不现实的。因此如何对规划方案的电能质量进行评估是一项需要探索的课题。
       目前在电网规划过程中考虑电能质量指标已经成为一种趋势。文献[1]在含风电场的电网规划中考虑了电压质量的约束，采用经验公式计算了风电功率波动对公共连接点电压的波动和闪变影响。文献对微网中的电能质量进行了综合评估，但电能质量的计算仅考虑了节点的短路容量，由经验公式计算而得。文献3提出了一种电能质量评估体系框架，但计算基础仍为实际运行中检测到的运行数据。文献4在电网规划中引入了电能质量约束，但仍采用经验公式进行计算。如何针对电网规划阶段需要，建立一种不完全依赖历史运行数据且具有更为严密理论基础的电能质量评估方法是一项亟待解决的问题。系统的电能质量受到多方面的影响，研究表明，在包含大规模风电场的高渗透吞吐型电网中，风能的随机性造成的风电场输出功率波动是系统电能质量的主要影响因素。电网的规划方案通常可以提供系统基础的电源、负荷和网架结构数据。因此可在对未来年份风资源和负荷进行预测的基础上，对规划方案未来年份的电能质量状况进行评估。本文在识别出风电功率波动为含风电场电网电能质量主要影响因素的基础上，利用电网规划方案数据和预测数据，建立了一种基于时．频域转换的频率质量评估方法和基于小干扰稳定理论的电压质量评估方法。