基于DIgSILENT搭建新疆地區(qū)電網(wǎng)仿真模型的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)數(shù)字仿真技術(shù)領(lǐng)域，是一種基于DIgSILENT搭建新疆電網(wǎng)仿真模型的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]新疆作為西部大開發(fā)的重點地區(qū)和主要的能源生產(chǎn)基地之一，有著豐富的風(fēng)能和太陽能資源，是我國八大千萬千瓦風(fēng)電基地之一。但是新疆風(fēng)電場和光伏電站建設(shè)地點大都遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，和負(fù)荷中心的地理位置差異較大，呈現(xiàn)逆向分布的特點。該特點決定了新疆風(fēng)電/光伏開發(fā)的模式是以大規(guī)模集中開發(fā)，大量風(fēng)電場、光伏電站匯集至同一母線，由變壓器升至高電壓后，遠(yuǎn)距離輸送至負(fù)荷中心進(jìn)行消納為主。目前，對于上千公里的中間無落點的電力輸送來說，直流輸電相對于交流輸電是一種更可靠、經(jīng)濟(jì)的輸電方式，其輸送距離可達(dá)到2500km以上，能滿足風(fēng)電和光伏基地遠(yuǎn)距離輸送電能至負(fù)荷中心的需要。DIgSILENT (Digital Simulat1n and Electrical NeTwork 數(shù)字仿真和電網(wǎng)計算軟件)，是一款具備潮流計算、短路計算、穩(wěn)定性分析、諧波分析、最優(yōu)潮流、暫態(tài)穩(wěn)定性分析等功能的軟件，可用于分析輸配電網(wǎng)、發(fā)電、工業(yè)、鐵路系統(tǒng)、新能源發(fā)電和智能電網(wǎng)的分析研究。此外DIgSIELENT具有豐富的元件庫、面向程序化的編程語言(DPL)、面向連續(xù)運行過程的動態(tài)仿真語言(DSL)和豐富的電力電子元件庫，DIgSILENT軟件還具有快速自定義模塊，在已自定義好的模型中，放入Template選項中，在后續(xù)工作中可直接拖入使用，大大簡化了研究人員的工作量。此外，一旦DIgSILENT仿真中出現(xiàn)錯誤，軟件能夠準(zhǔn)確的提示出錯原因，是研究人員快速的發(fā)現(xiàn)問題所在，以上這些功能，使得DIgSILENT軟件不僅能夠仿真局部模型，同樣也適合做大網(wǎng)架的仿真。因此，如何使用DIgSILENT進(jìn)行大電網(wǎng)搭建工作，例如搭建新疆電網(wǎng)以及后續(xù)的對新疆電網(wǎng)進(jìn)行電壓靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定分析，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種基于DIgSILENT搭建新疆電網(wǎng)仿真模型的方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能使用DIgSILENT搭建新疆電網(wǎng)以及后續(xù)的對新疆電網(wǎng)進(jìn)行電壓靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定分析。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實現(xiàn)的:一種基于DIgSILENT搭建新疆電網(wǎng)仿真模型的方法，按照下述步驟執(zhí)行:
步驟101，確定新疆電網(wǎng)參數(shù)，包括確定風(fēng)電場的裝機(jī)容量、光伏電站的裝機(jī)容量、火電廠的裝機(jī)容量，確定線路長度、線路電壓等級、線路阻值大小，確定變壓器、換流站；
步驟102，將變壓器模型、線路模型放入DIgSILENT的數(shù)據(jù)管理中的library中，將雙饋風(fēng)機(jī)模型、火力發(fā)電機(jī)模型、無功發(fā)生器模型放入library中的template下；
步驟103，根據(jù)新疆電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，在DIgSILENT的數(shù)據(jù)工作頁面下建立主網(wǎng)模型，將新疆各地區(qū)電網(wǎng)在新建的工作頁面下另建，通過節(jié)點、變壓器及線路與主網(wǎng)相連； 步驟104，電網(wǎng)搭建好并設(shè)置參數(shù)，進(jìn)行潮流計算。
[0005]下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
上述在步驟104之后，執(zhí)行步驟105，采用DPL編程計算P-V/Q-V，在study case中選擇相應(yīng)的風(fēng)電場運行DPL。
[0006]上述在步驟105中，按照下述步驟執(zhí)行:
步驟1051，建立General set模塊；
步驟1052，在Study case下建立DPL語言模塊；
步驟1053，基于步驟1052中的DPL腳本，在腳本下新建result模塊，存放執(zhí)行腳本后的計算結(jié)果；
步驟1054，選擇編輯DPL腳本，選擇Execute命令執(zhí)行腳本。
[0007]上述在步驟1051中，按照下述步驟執(zhí)行:
步驟10511，在Study case目錄下新建一個General set模塊，對General set模塊編輯以地區(qū)命名；
步驟10512，在建好的General set模塊目錄下進(jìn)行添加，將該地區(qū)所含的風(fēng)電場在網(wǎng)絡(luò)中找到并全部添加到該地區(qū)的General set模塊中。
[0008]上述在步驟1052中，按照下述步驟執(zhí)行:
步驟10521，在Study case下新建DPL語言模塊，按地區(qū)命名；
步驟10522，在DPL語言模塊的基本選項目錄中，設(shè)置仿真對象、輸入?yún)?shù)類型、名稱及大小、外部對象類型及名稱；
步驟10523，在高級選項中設(shè)置仿真的結(jié)果名稱及變量類型；
步驟10524，在編程目錄下，進(jìn)行編程。
[0009]上述在步驟105之后，執(zhí)行步驟106，將DSL模塊加入到電網(wǎng)各個元器件中，設(shè)置電網(wǎng)中的故障元器件或部位，仿真電網(wǎng)暫態(tài)運行狀態(tài)。
[0010]上述在步驟101中，換流站包括整流站和逆變站，整流站采用定有功功率設(shè)置，有功功率設(shè)置為1000MW;逆變站采用定消弧角設(shè)置，消弧角設(shè)置為18°。
[0011]本發(fā)明提供了一種基于DIgSILENT建立符合新疆電網(wǎng)實際的電網(wǎng)模型的方法，能夠準(zhǔn)確快速的對新疆新疆電網(wǎng)靜態(tài)及暫態(tài)穩(wěn)定性分析，能夠計算仿真出新疆各地風(fēng)電場及光伏電站靜態(tài)穩(wěn)定曲線(P-V曲線)以及電網(wǎng)發(fā)生Ν-1、Ν-2故障時的暫態(tài)仿真，為分析新疆電網(wǎng)穩(wěn)定性，提供了依據(jù)。解決了新能源分布廣泛、交直流混連、送端交流系統(tǒng)脆弱等對新疆電網(wǎng)的影響的問題，具有安全、省力、簡便、高效的特點。
【附圖說明】
[0012]附圖1為本發(fā)明最佳實施例的流程框圖。
[0013]附圖2為本發(fā)明最佳實施例進(jìn)行暫態(tài)仿真的流程圖。
[0014]附圖3為本發(fā)明最佳實施例的換流站的分層控制模型。
[0015]附圖4為本發(fā)明最佳實施例的觸發(fā)角控制出力控制模型。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。
[0017]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
如附圖1、2、3、4所示，該基于DIgSILENT搭建新疆電網(wǎng)仿真模型的方法按照下述步驟執(zhí)行:
步驟101，確定新疆電網(wǎng)參數(shù)，包括確定風(fēng)電場的裝機(jī)容量、光伏電站的裝機(jī)容量、火電廠的裝機(jī)容量，確定線路長度、線路電壓等級、線路阻值大小，確定變壓器、換流站；
步驟102，將變壓器模型、線路模型放入DIgSILENT的數(shù)據(jù)管理中的library中，將雙饋風(fēng)機(jī)模型、火力發(fā)電機(jī)模型、無功發(fā)生器模型放入library中的template下；
步驟103，根據(jù)新疆電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，在DIgSILENT的數(shù)據(jù)工作頁面下建立主網(wǎng)模型，將新疆各地區(qū)電網(wǎng)在新建的工作頁面下另建，通過節(jié)點、變壓器及線路與主網(wǎng)相連；
步驟104，電網(wǎng)搭建好并設(shè)置參數(shù)，進(jìn)行潮流計算；
步驟105，采用DPL編程計算P-V/Q-V，在study case中選擇相應(yīng)的風(fēng)電場運行DPL；
步驟106，將DSL模塊加入到電網(wǎng)各個元器件中，設(shè)置電網(wǎng)中的故障元器件或部位，仿真電網(wǎng)暫態(tài)運行狀態(tài)。
[0018]可根據(jù)實際需要，對上述基于DIgSILENT搭建新疆電網(wǎng)仿真模型的方法作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
上述在步驟105中，按照下述步驟執(zhí)行:
步驟1051，建立General set模塊；
步驟1052，在Study case下建立DPL語言模塊；
步驟1053，基于步驟1052中的DPL腳本，在腳本下新建result模塊，存放執(zhí)行腳本后的計算結(jié)果；
步驟1054，選擇編輯DPL腳本，選擇Execute命令執(zhí)行腳本。
[0019]上述在步驟1051中，按照下述步驟執(zhí)行:
步驟10511，在Study case目錄下新建一個General set模塊，對General set模塊編輯以地區(qū)命名；
步驟10512，在建好的General set模塊目錄下進(jìn)行添加，將該地區(qū)所含的風(fēng)電場在網(wǎng)絡(luò)中找到并全部添加到該地區(qū)的General set模塊中。
[0020]上述在步驟1052中，按照下述步驟執(zhí)行:
步驟10521，在Study case下新建DPL語言模塊，按地區(qū)命名；
步驟10522，在DPL語言模塊的基本選項目錄中，設(shè)置仿真對象、輸入?yún)?shù)類型、名稱及大小、外部對象類型及名稱；
步驟10523，在高級選項中設(shè)置仿真的結(jié)果名稱及變量類型；
步驟10524，在編程目錄下，進(jìn)行編程。
[0021 ]上述在步驟101中，換流站包括整流站和逆變站，整流站采用定有功功率設(shè)置，有功功率設(shè)置為1000MW;逆變站采用定消弧角設(shè)置，消弧角設(shè)置為18°
本發(fā)明提供了一種基于DI gS ILENT建立符合新疆電網(wǎng)實際的電網(wǎng)模型的方法，能夠準(zhǔn)確快速的對新疆新疆電網(wǎng)靜態(tài)及暫態(tài)穩(wěn)定性分析，能夠計算仿真出新疆各地風(fēng)電場及光伏電站靜態(tài)穩(wěn)定曲線(P-V曲線)以及電網(wǎng)發(fā)生Ν-1、Ν-2故障時的暫態(tài)仿真，為分析新疆電網(wǎng)穩(wěn)定性，提供了依據(jù)。解決了新能源分布廣泛、交直流混連、送端交流系統(tǒng)脆弱等對新疆電網(wǎng)的影響的問題。
[0022]以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
[0023]本發(fā)明最佳實施例的使用過程包括六個方面:
第一方面，如附圖1所示，用系統(tǒng)內(nèi)置模型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(wind generator)作為風(fēng)電場模型，在風(fēng)電場模型設(shè)置中可以根據(jù)新疆電網(wǎng)實際情況添加風(fēng)力發(fā)電機(jī)組臺數(shù)、風(fēng)電場出力、風(fēng)電場節(jié)點類型等;光伏電站模型主要集中在哈密地區(qū)石城子光伏電站，光伏電站采用軟件內(nèi)置的靜止發(fā)電機(jī)(static generator)模型作為光伏電站模型，在光伏電站模型中可以根據(jù)新疆電網(wǎng)實際情況選擇容量、節(jié)點類型、控制方式等;新疆電網(wǎng)中的火電廠模型采用系統(tǒng)內(nèi)置的同步發(fā)電機(jī)模型節(jié)點類型為PV節(jié)點，火電廠的火電機(jī)組所采用的PSS、G0V及AVR是以PSASP提供的實際數(shù)據(jù)，在DIgSILENT中建立的模型，具體步驟如下:
第一步，確定2014年新疆電網(wǎng)參數(shù)，包括風(fēng)電場、光伏電站、火電廠等裝機(jī)容量，線路參數(shù)包括線路長度、線路電壓等級、線路阻抗值大小等，此外電網(wǎng)的元器件還包括變壓器、換流站等。
[002