(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 202111576196.5 (22)申请日 2021.12.20 (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 (72)发明人 段瑶　余浩　刘文焯　连攀杰　 陈鸿琳　彭穗　许克　王博　 郁舒雁　白杰伟　李惠玲　 (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 郭浩辉　许羽冬 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 113/06(2020.01)G06F 113/16(2020.01) (54)发明名称 一种海上风电场电磁暂态等效建模方法 (57)摘要 本发明属于电力系统技术领域， 公开了一种 海上风电场电磁暂态等效建模方法， 包括： 获取 海上风电场风机的连接方式， 将通过同一交流海 缆汇入海上升压站的风机划分为一个等值区域； 根据风机连接方式采用相应的等效方法得到等 效风机和等效交流海缆参数； 根据得到的每个等 值区域的等效风机和等效交流海缆参数， 建立海 上风电场等效电磁暂态模型。 有益效果： 将同一 交流海缆中的风机划分为一个等值区域， 并将一 个等值区域等效为等效风机及等效交流线缆， 有 效协调了海上风电场电磁暂态仿真中计算精度 和仿真效率的矛盾， 既能有效保证海 上风电场对 外等效精度， 又可将若干风电机组简化为几台风 机进行计算， 大大提升了海上风电场的电磁暂态 仿真效率。 权利要求书3页 说明书9页 附图5页 CN 114491938 A 2022.05.13 CN 114491938 A 1.一种海上风电场电磁暂态等效建模方法， 其特 征在于， 包括： 获取海上风电场中各台风机汇入海上升压站的连接方式， 将通过同一交流海缆汇入海 上升压站的风机划分为 一个等值区域； 确定各个等值区域的风机的连接方式， 根据风机的连接方式确定风机的等效方法， 将 等值区域内的风机按照确定的等效方法进行等效， 得到等效风机和等效交流海缆 参数； 根据得到的每个等值 区域的等效风机和等效交流海缆参数， 建立海上风电场 等效电磁 暂态模型。 2.根据权利要求1所述的一种 海上风电场电磁 暂态等效建模方法， 其特征在于， 所述确 定各个等值区域的风机的连接方式， 根据风机的连接方式确定风机的等效方法， 将等值区 域内的风机按照确定的等效方法进行等效， 得到等效风机和等效交流海缆 参数， 具体为： 若第a等值区域内的风机为串接方式， 则采用风机串接等效方法获取第a等值区域的第 a等效风机和第a等效交流海缆 参数； 若第b等值区域内的风机为并接方式， 则采用风机并接等效方法获取第b等值区域的第 b等效风机和第b等效交流海缆 参数； 若第c等值区域内的风机为混接方式， 则采用风机混接等效方法获取第c等值区域的第 c等效风机和第c等效交流海缆 参数； a、 b、 c为各个等 值区域的序号。 3.根据权利要求2所述的一种 海上风电场电磁 暂态等效建模方法， 其特征在于， 所述若 第a等值区域内的风机为串接方式， 则采用风机串接等效方法获取第a等值区域的第a等效 风机和第a等效交流海缆 参数， 具体为： 获取第a等值区域的交流海缆的PA型线路等值参数、 获取每台风机的交流出口电压和 获取交流海缆的电压降落的平均值和无功消耗； 根据PA型线路等值参数、 每 台风机的交流出口电压和每段交流海缆的电压降落的平均 值和无功消耗得到等效风机和等效交流海缆 参数。 4.根据权利要求3所述的一种 海上风电场电磁 暂态等效建模方法， 其特征在于， 所述获 取每台风机的交流出口电压， 具体为： 根据风机到海上升压站的传输距离， 将风机从1到n依次编号， 第n风机到海上升压站的 传输距离最远， 将依次编号的各风机的出 口交流电压记为 到 将依次编号的各风机 的有功功率出力记为P1到Pn； 选取若干个风机中的中间风机作为参考风机， 所述中间风机为第x风机， x＝n/2； 并设 定第x风机出口的交流电压 为第一参考电压； 根据第一参考电压计算每台串联风机的出 口交流电压 。 5.根据权利要求4所述的一种 海上风电场电磁 暂态等效建模方法， 其特征在于， 所述根 据第一参考电压计算每台串联风机的出口交流电压， 具体为： 根据第一公式计算第1风机 到第x风机的出口 的交流电压， 所述第一公式具体为： 其中， 设定串联型第j台风机按照额定容量输出有功功率Pj， Rj,j‑1表示风机j与风机j－权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114491938 A 21之间交流电缆的等效电阻值， Xj,j‑1表示风机j与风机j－1之间交流电缆的等效电抗值； j为 风机的编号； 根据第二公式计算第x+1风机 到第n风机的出口 的交流电压， 所述第二公式具体为： 6.根据权利要求3所述的一种 海上风电场电磁 暂态等效建模方法， 其特征在于， 获取交 流海缆的无功消耗， 具体为： 根据第三公式得到交流线缆的无功消耗， 所述第三公式具体为： Qn所有为交流海缆的无功消耗， Bj,j+1表示风机j与风机j－1之间交流电缆的等效电纳 值。 7.根据权利要求2所述的一种 海上风电场电磁 暂态等效建模方法， 其特征在于， 所述若 第b等值区域内的风机处于并接方式， 则采用风机并接等效方法获取第b等值区域的第b等 效风机和第b等效交流海缆 参数， 具体为： 获取第b等值区域的交流海缆的PA型线路等值参数、 获取每台风机的交流出口电压和 获取交流海缆的电压降落的平均值和无功消耗； 根据PA型线路等值参数、 每 台风机的交流出口电压和每段交流海缆的电压降落的平均 值和无功消耗得到等效风机和等效交流海缆 参数。 8.根据权利要求7所述的一种 海上风电场电磁 暂态等效建模方法， 其特征在于， 所述获 取每台风机的交流处 理电压， 具体为： 将第b等效区域的若干台风机从1到n进行编号， 依次编号的各风机出口交流电压记为 到 海上升压站出口交流电压记为 依次编号的各台风机 的有功功率出力依次记 为P1到Pn； 选取海上升压站的交流电压为第 二参考电压； 根据第 二参考电压计算各并联风机出口 交流电压 。 9.根据权利要求7所述的一种 海上风电场电磁 暂态等效建模方法， 其特征在于， 所述根 据第二参考电压计算各并联风机出口交流电压， 具体为： 根据第四公式计算各台并联风机的出口交流电压， 所述第四公式具体为： 其中， 各台风机的额定有功功率Pj； Rj,0表示风机j与海上升压站之间交流电缆的等效电 阻值， Xj,0表示风机j与海上升 压站之间交流电缆的等效电抗 值。 10.根据权利要求2所述的一种海上风电场电磁暂态等效建模方法， 其特征在于， 所述 若第c等值区域内的风机为混接方式， 则采用风机混接等效方法获取第c等值区域的第c等 效风机和第c等效交流海缆 参数， 具体为： 第c等值区域内包括若干串接的风机和若干并接的风机， 若风机为先串接再并接的方 式连接到海上升 压站， 则先采用风机串接等效方法， 再采用风机并接等效方法进行等效；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114491938 A 3