(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210611672.0 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 广东电网有限责任公司 地址 510000 广东省广州市越秀区东 风东 路757号 申请人 广东电网有限责任公司电力调度控 制中心 (72)发明人 陆秋瑜　陈俊生　郑建平　杨银国　 向丽玲　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 专利代理师 钟文瀚 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06K 9/62(2022.01)G06F 113/06(2020.01) (54)发明名称 应用于电磁暂态仿真的风电场等值建模方 法、 装置及 介质 (57)摘要 本发明公开了应用于电磁暂态仿真的风电 场等值建模方法、 装置及介质， 该方法将辐射形 的风电场集电网解耦为并联型的风电场集电网， 并计算所述风电场集电网中每台风电机组的等 值集电阻抗； 以所述每台风电机组出口电压为聚 类指标， 采用基于社区发现算法的K ‑means聚类 算法对风电机组进行分类聚合， 得到聚合风电机 组和风电场聚合模型； 针对所述风电场聚合模 型， 在每台聚合风电机组出口处设置集中式无功 补偿电容并计算集中无功补偿电容值； 调整所述 风电场集电网中集电线路的零序增益系数， 以使 零序集电网参数等值， 并得到风电场动态等值模 型。 本发明提高了应用于电磁暂态仿真的风电场 动态等值模型的建模精度。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 114925538 A 2022.08.19 CN 114925538 A 1.一种应用于电磁暂态仿真的风电场等 值建模方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将辐射形的风电场 集电网解耦为并联型的风电场 集电网， 并计算所述风电场 集电网中 每台风电机组的等 值集电阻抗； 以所述每台风电机组出口电压为聚类指标， 采用基于社区发现算法的K ‑means聚类算 法对风电机组进行分类聚合， 得到聚合 风电机组和风电场聚合模型； 针对所述风电场聚合模型， 在每台聚合风电机组出口处设置集中式无功补偿电容并计 算集中无功补偿电容值， 所述集中式无功补偿电容用于模拟风电场集电网的分布式电容效 应； 调整所述风电场集电网中集电线路的零序增益系数， 以使零序集电网参数等值， 并得 到风电场动态等 值模型。 2.根据权利要求1所述的应用于电磁 暂态仿真的风电场 等值建模方法， 其特征在于， 在 将辐射形的风电场集电网解耦为并联型的风电场集电网后， 计算所述风电场集电网中每台 风电机组的等值集电阻抗之前， 对所述风电场集电网进行第一次潮流计算， 得到等值前每 台风电机组输出 的交流电压、 注入电流、 汇集点交流电压和风电场注入交流电网的第一无 功功率； 根据所述交流电压、 注入电流和汇集点交流电压计算所述风电场 集电网中每 台风电机 组的等值集电阻抗。 3.根据权利要求2所述的应用于电磁 暂态仿真的风电场 等值建模方法， 其特征在于， 以 所述每台风电机组出口电压为聚类指标， 采用基于社区发现算法 的K‑means聚类算法对风 电机组进行分类聚合， 得到风电场聚合模型， 具体包括以下步骤： 计算所述风电场 集电网中每 台风电机组的等值集电阻抗之后， 对所述风电场 集电网进 行第二次潮流计算， 得到等值后每台风电机组输出的交流电压幅值及由各所述交流电压幅 值组成的数据集； 采用基于社区发现算法的K ‑means聚类算法对所述交流电压幅值的数据集进行分类聚 合， 并计算分类聚合后每台聚合 风电机组的出口等 值阻抗， 得到风电场聚合模型。 4.根据权利要求3所述的应用于电磁 暂态仿真的风电场 等值建模方法， 其特征在于， 对 所述交流电压 幅值的数据集进行分类聚合时， 先采用社区发现算法自动确定K ‑means算法 的最优分类数， 再根据所述 最优分类数对所述交流电压幅值的数据集进行分类聚合。 5.根据权利要求4所述的应用于电磁 暂态仿真的风电场 等值建模方法， 其特征在于， 计 算集中无功补偿电容 值包括以下步骤： 对所述风电场集电网进行第三次潮流计算， 得到风电场注入交流电网的第二无功功 率； 根据所述第二无功 功率和第一无功 功率计算 风电场出口 的集中无功补偿电容。 6.根据权利要求5所述的应用于电磁 暂态仿真的风电场 等值建模方法， 其特征在于， 调 整所述风电场集电网中集电线路的零序增益系 数， 以使零序集电网参数等值， 包括以下步 骤： 当第一零序等值阻抗大于第 二零序等值阻抗 时， 增大所述风电场 集电网中集电线路的 零序增益系 数； 所述第一零序等值阻抗为原始风电场集电网的零序等值阻抗， 所述第二零 序等值阻抗为调整所述风电场集电网中集电线路的零序增益系数， 以使零序集电网参数等权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114925538 A 2值后得到风电场集电网的零序等 值阻抗； 当所述第一零序等值阻抗小于第 二零序等值阻抗 时， 减小所述风电场 集电网中集电线 路的零序增益系数。 7.根据权利要求6所述的应用于电磁 暂态仿真的风电场 等值建模方法， 其特征在于， 采 用试探法对所述 零序增益系数进行调整。 8.根据权利要求1至7任一项所述的应用于电磁暂态仿真的风电场 等值建模方法， 其特 征在于， 调整所述风电场集电网中集电线路的零序增 益系数时， 每次增加或减小一个调整 步长， 并计算当前零序增益系数 所述风电场集电网的 的零序偏差系数； 经过多次增加或减小一个调整步长， 得到所述零序偏差系数的极小值和所述极小值对 应的最优零序增益系数； 根据所述最优零序增益系数增大或减小所述风电场集电网中集电线路的零序增益系 数。 9.一种应用于电磁暂态仿真的风电场等值建模装置， 其特征在于， 包括集电网解耦模 块、 分类聚合模块、 电容 值计算模块和参数等 值模块； 所述集电网解耦模块用于将辐射形的风电场 集电网解耦为并联型的风电场 集电网， 并 计算所述 风电场集电网中每台风电机组的等 值集电阻抗； 所述分类聚合模块用于以所述每台风电机组出口电压为 聚类指标， 采用基于社区发现 算法的K‑means聚类算法对风电机组进行分类聚合， 得到聚合 风电机组和风电场聚合模型； 所述电容值计算模块用于计算设置在每台聚合风电机组出口处的集中式无功补偿电 容的电容 值， 所述集中式无功补偿电容用于模拟风电场集电网的分布式电容效应； 所述参数等值模块用于调 整所述风电场 集电网中集电线路的零序增益系数， 以使零序 集电网参数等 值， 并得到风电场动态等 值模型。 10.一种可读存储介质， 其特征在于， 所述可读存储介质包括存储的计算机程序， 所述 计算机程序执行时， 控制所述可读存储介质所在的设备执行如权利要求 1至8中任意一项 所 述的应用于电磁暂态仿真的风电场等 值建模方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114925538 A 3