一种新能源基地短路容量需求的分摊方法和装置与流程

1.本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种新能源基地短路容量需求的分摊方法和装置。


背景技术：

2.电力系统中有足够的短路容量支撑才可以保证其安全稳定地运行。对于风电、光伏组成的新能源发电系统，由于自身并不能提供短路容量，短路容量不足将会限制新能源功率的送出，从而给新能源场站带来较严重的经济损失。
3.因此，为了保障新能源能够安全可靠的送出，同时降低新能源场站受到的经济损失，亟需一种能够快速、准确、可靠地量化出新能源场站和对应的受端所需承担的短路容量的方法。
4.针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本说明书实施例提供了一种新能源基地短路容量需求的分摊方法和装置，以解决现有技术无法准确有效地在新能源场站与对应的受端实现短路容量的量化分摊的问题。
6.一方面，本说明书实施例提供一种新能源基地短路容量需求的分摊方法，该方法包括：
7.根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；
8.根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量；
9.判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求；
10.在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
11.进一步地，所述装机容量利用率包括年利用小时数；所述方法还包括：
12.获取新能源场站中机组的属性数据和历史资源数据；
13.根据所述属性数据，确定所述新能源场站的装机容量；
14.根据所述历史资源数据，确定新能源场站的小时发电量；
15.根据所述装机容量和所述小时发电量，确定新能源场站的年利用小时数。
16.进一步地，所述属性数据包括风机的型号、光伏阵列的型号、风机的额定功率、光伏阵列的额定功率、风机的数量、光伏阵列的数量，相应地，所述根据所述属性数据，确定所述新能源场站的装机容量，包括：
17.根据所述风机的型号、风机额定的功率和风机的数量，确定风机的装机容量；
18.根据光伏阵列的型号、光伏阵列的额定功率和光伏阵列的数量，确定光伏阵列的装机容量；
19.对所述风机的装机容量和所述光伏阵列的装机容量进行求和，将所述求和的结果作为所述新能源场站中机组的装机容量。
20.进一步地，所述历史资源数据包括风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力、光伏出力；相应地，所述根据所述历史资源数据，确定新能源场站的小时发电量，包括：根据所述风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力和光伏出力，确定新能源场站的小时发电量。
21.进一步地，所述根据所述风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力和光伏出力，确定新能源场站的小时发电量，包括：
22.根据公式确定新能源场站的小时发电量；
23.其中，e
8760,k
表示新能源场站k全年8760小时的发电量，表示新能源场站k的风机可用率，表示新能源场站k装备的风机型号集合，v
k,t
表示新能源场站k在第t个小时时段的平均风速，p
iwt
(v
k,t
)表示根据第i种型号风机的风机出力，表示新能源场站k第i种型号风机的数量；表示新能源场站k的光伏阵列的可用率，表示新能源场站k装备的光伏阵列型号集合，r
k,t
表示新能源场站k在第t个小时时段的平均光辐照度，p
ipv
(r
k,t
)表示根据第i种型号光伏阵列的光伏出力，表示新能源场站k第j种型号光伏阵列的数量。
24.进一步地，所述装机容量利用率包括年利用小时数，所述根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量，包括：
25.根据年利用小时数的标准值、新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；
26.相应地，所述根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量，包括：
27.根据所述等效同步电源的装机容量，确定等效同步电源能够提供的短路容量；
28.根据所述等效同步电源能够提供的短路容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量。
29.进一步地，所述根据所述等效同步电源的装机容量，确定等效同步电源能够提供的短路容量，包括：
30.从预设发电机组库中查找与所述等效同步电源的装机容量匹配的目标机组；
31.将新能源场站中的机组替换为所述目标机组；
32.确定所述目标机组的短路容量，作为等效同步电源能够提供的短路容量。
33.进一步地，所述在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量，包括：
34.将所述短路容量需求与所述第一分摊短路容量进行求差处理，得到差值结果；
35.将所述差值结果作为所述新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
36.另一方面，本说明书实施例还提供一种新能源基地短路容量需求的分摊装置，该装置包括：
37.获取模块，用于根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；
38.第一分摊模块，用于根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量；
39.判断模块，用于判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求；
40.第二分摊模块，用于在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
41.再一方面，本说明书实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述新能源基地短路容量需求的分摊方法。
42.再一方面，本说明书实施例还提供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，所述计算机程序被处理器执行时实现上述新能源基地短路容量需求的分摊方法。
43.在本说明书实施例中，提供了一种新能源基地短路容量需求的分摊方法和装置，首先，根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量。其次，根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量。然后，判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求。最后，在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。本说明书实施例中，通过将新能源场站的装机容量与装机容量利用率结合，可以更加准确、合理地确定出等效同步电源的装机容量。通过等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量，无需依赖具体潮流断面，能够提高第一分摊短路容量的确定速度。在确定出新能源场站承担的第一分摊短路容量后，分析第一分摊短路容量能否满足短路容量需求，并在不能满足时，及时地基于短路容量需求和第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量，从而可以实现新能源场站与对应受端的短路容量的合理有效地量化分摊，从而为保障新能源能够安全可靠的送出提供技术支撑。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
45.图1是本说明书实施例提供的一种新能源基地短路容量需求的分摊方法的流程示意图；
46.图2是本说明书实施例提供的送端提升后短路容量与不同同时率下短路容量需求对比图；
47.图3是本说明书实施例提供的送端和受端共同提升后短路容量与不同同时率下短路容量需求对比图；
48.图4是本说明书实施例提供的一种新能源基地短路容量需求的分摊装置的结构组成示意图；
49.图5是本说明书实施例提供的电子设备的结构组成示意图。
具体实施方式
50.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
51.电力系统中具有足够的短路容量支撑，才可以保证其安全平稳地运行。对于传统的火电厂发电系统，可以采用同步发电机来提升自身短路容量，因此，其短路容量不足的问题基本不存在。但是，对于新能源发电系统，常因电力电子设备过流能力不足、控制逻辑复杂、自身耐受能力不足、可靠性不足等问题，使得其无法为新能源发电系统(新型电力系统)提供足够的短路电流和短路容量支撑。新能源发电系统中的短路容量不足会造成系统过电压、电压不稳定等问题，严重限制大规模新能源汇集地中的新能源的送出能力，从而给新能源汇集地中的各个新能源场站造成了较为严重的经济损失。
52.目前，新能源汇集地区中的新能源场站可以通过部署分布式调相机来提升场站的短路容量支撑能力，但是如何准确有效地量化新能源场站所需承担的分摊短路容量，以及新能源场站所需承担的分摊短路容量能否满足高同时率下的短路容量需求，在不满足短路容量需求时，如何合理有效地在新能源场站与对应的受端实现短路容量的量化分摊，目前仍然缺乏可靠的研究方法。
53.针对现有方法存在的上述问题以及产生上述问题的具体原因，本技术考虑引入一种新能源基地短路容量需求的分摊方法和装置，可以准确有效地量化新能源场站与新能源场站对应的受端所承担的短路容量，从而可以保障新能源场站中的新能源能够安全可靠的送出。
54.基于上述思路，本说明书提出一种新能源基地短路容量需求的分摊方法，首先，根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；其次，根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量；然后，判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求；最后，在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。参阅图1所示，本说明书实施例提供了一种新能源基地短路容量需求的分摊方法。具体实施时，该方法可以包括以下内容。
55.s101：根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量。
56.在一些实施例中，新能源场站的装机容量可以为新能源场站中风机的装机容量和光伏阵列的装机容量的总和。新能源场站可以为多个，每一个新能源场站中的风机装机容量和光伏阵列的装机容量可以不同，多个新能源场站可以形成一个新能源汇集区，新能源汇集区可以在目标新能源基地中。同样，每一个新能源场站的装机容量利用率也可以不同，根据不同的新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定出的等效同步电源的装机容量也可以不同。
57.在一些实施例中，可以先按照如下方式获取新能源场站的装机容量：
58.s1011：获取新能源场站中机组的属性数据；
59.s1012：根据所述属性数据，确定所述新能源场站的装机容量。
60.在一些实施例中，上述机组可以包括风机和光伏阵列，上述属性数据可以包括风机的型号、光伏阵列的型号、风机的额定功率、光伏阵列的额定功率、风机的数量、光伏阵列的数量(属性数据还可以包括风机的包括风速-功率曲线、光伏阵列的光辐照度-功率曲线、风机的可用率、光伏阵列的可用率等)，相应地，上述根据所述属性数据，确定所述新能源场站的装机容量，在具体实施时，可以包括：
61.s10121：根据所述风机的型号、风机额定的功率和风机的数量，确定风机的装机容量；
62.s10122：根据所述光伏阵列的型号、光伏阵列的额定功率和光伏阵列的数量，确定光伏阵列的装机容量；
63.s10123：对所述风机的装机容量和所述光伏阵列的装机容量进行求和，将所述求和的结果作为所述新能源场站的装机容量。
64.其中，可以按照如下算式，确定出风机的装机容量：
[0065][0066]
式中，表示风电的装机容量，表示新能源场站k装备的风机型号集合，表示第i种型号的风机的额定功率，表示新能源场站k第i种型号的风机的数量。
[0067]
其中，可以按照如下算式，确定出光伏阵列的装机容量：
[0068][0069]
式中，表示光伏阵列的装机容量，表示新能源场站k装备的光伏阵列型号集合，表示第j种型号的光伏阵列的额定功率，表示新能源场站k第j种型号的光伏阵列的数量。
[0070]
其中，可以按照如下算式，确定出新能源场站的装机容量：
[0071][0072]
式中，p
tot,k
为新能源场站k的装机容量，表示风电的装机容量，表示光伏阵列的装机容量。
[0073]
在一些实施例中，在得到新能源场站的装机容量之后，可以按照如下方式获取新能源场站的装机容量利用率，其中，所述装机容量利用率可以包括年利用小时数：
[0074]
s1013：获取新能源场站中机组的历史资源数据；
[0075]
s1014：根据所述历史资源数据，确定新能源场站的小时发电量；
[0076]
s1015：根据所述装机容量和所述小时发电量，确定新能源场站的年利用小时数。
[0077]
在一些实施例中，上述历史资源数据可以包括风机的可用率、光伏阵列的可用率、
风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力和光伏出力。其中，所述风机出力可以根据上述属性数据中的风速-功率曲线确定，所述光伏出力可以根据上述属性数据中的光辐照度-功率曲线确定。
[0078]
在一些实施例中，上述根据所述历史资源数据，确定新能源场站的小时发电量，在具体实施时，可以包括：根据所述风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力和光伏出力，确定新能源场站的小时发电量。
[0079]
其中，还可以结合属性数据中的风机的型号、光伏阵列的型号、风机的数量、光伏阵列的数量，按照如下算式确定新能源场站的小时发电量：
[0080][0081]
其中，e
8760,k
表示新能源场站k全年8760小时的发电量，表示新能源场站k的风机可用率，表示新能源场站k装备的风机型号集合，v
k,t
表示新能源场站k在第t个小时时段的平均风速，p
iwt
(v
k,t
)表示根据第i种型号风机的风机出力，表示新能源场站k第i种型号风机的数量；表示新能源场站k的光伏阵列的可用率，表示新能源场站k装备的光伏阵列型号集合，r
k,t
表示新能源场站k在第t个小时时段的平均光辐照度，p
ipv
(r
k,t
)表示根据第i种型号光伏阵列的光伏出力，表示新能源场站k第j种型号光伏阵列的数量。
[0082]
在一些实施例中，上述根据所述装机容量和所述小时发电量，确定新能源场站的年利用小时数，可以包括：
[0083]
根据公式确定新能源场站的年利用小时数；
[0084]
式中，hk表示新能源场站k的年利用小时数，e
8760,k
表示新能源场站k全年8760小时的发电量，p
tot,k
为新能源场站k的装机容量。
[0085]
在一些实施例中，上述根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量，在具体实施时，可以包括：
[0086]
根据年利用小时数的标准值、新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量。
[0087]
其中，可以按照如下算式确定出等效同步电源的装机容量：
[0088][0089]
式中，p
eq,w
表示新能源场站k的等效同步电源的装机容量，p
tot,k
为新能源场站k的装机容量，hk表示新能源场站k的年利用小时数，h
therm
表示假定的新能源基地所在区域的火电机组年利用小时数的标准值。
[0090]
其中，年利用小时数的标准值可以为假定的新能源基地所在区域的火电机组年利用小时数的典型值，可以为一个已知数值。
[0091]
通过综合考虑新能源场站的装机容量和装机容量利用率并基于新能源场站的装
机容量和装机容量利用率来确定等效同步电源的装机容量，可以提高等效同步电源的装机容量确定的准确性和效率，为后续合理、有效地量化出新能源场站应该承担的第一分摊短路容量奠定基础。
[0092]
s102：根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量。
[0093]
在一些实施例中，在得到等效同步电源的装机容量后，可以根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量，可以将新能源场站承担的第一分摊短路容量作为送端承担的第一分摊短路容量。其中，等效同步电源可以为传统电源(例如火电厂发电系统中的同步发电机)。新能源电源需要与传统电源一样承担短路容量支撑责任。通过将新能源电源与传统电源进行类比，根据同样装机容量的传统电源，来确定新能源场站承担的分摊短路容量，更加公平合理，并且易被新能源场站业主的接受。
[0094]
在一些实施例中，上述根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量，在具体实施时，可以包括：
[0095]
s1021：根据所述等效同步电源的装机容量，确定等效同步电源能够提供的短路容量；
[0096]
s1022：根据所述等效同步电源能够提供的短路容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量。
[0097]
在一些实施例中，由于新能源场站本身并不能够提供短路容量，可以通过确定出等效同步电源的装机容量，再基于等效同步电源的装机容量进一步确定出等效同步电源能够提供的短路容量，最后基于等效同步电源能够提供的短路容量来确定出新能源场站应承担的分摊短路容量。为了避免与后续的新能源场站对应的受端应承担的分摊短路容量混淆，本说明书中可以将新能源场站应承担的分摊短路容量称为新能源场站承担的第一分摊短路容量，将后续的新能源场站对应受端应承担的分摊短路容量称为新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。当然，还可以将新能源场站应承担的分摊短路容量称为新能源场站的短路容量的支撑值或将新能源场站对应受端应承担的短路容量称为新能源场站对应受端的短路容量的补充值，本说明书对此不作具体限定。
[0098]
在一些实施例中，上述根据所述等效同步电源的装机容量，确定等效同步电源能够提供的短路容量，在具体实施时，可以包括：
[0099]
s10211：从预设发电机组库中查找与所述等效同步电源装机容量匹配的目标机组；
[0100]
s10212：将新能源场站中的机组替换为所述目标机组；
[0101]
s10213：确定所述目标机组的短路容量，将所述目标机组的短路容量作为等效同步电源能够提供的短路容量。
[0102]
在一些实施例中，上述预设发电机组库可以包括多个不同的额定功率对应的机组。可以从预设发电机组库中查找出与等效同步电源装机容量匹配的目标机组，然后，用目标机组替换新能源场站中的机组，最后，计算替换后的目标机组的短路容量，将目标机组的短路容量作为上述的等效同步电源能够提供的短路容量。在确定出等效同步电源能够提供的短路容量后，可以将替换后的短路容量即等效同步电源能够提供的短路容量与新能源场站中替换前的短路容量进行比较，来确定出新能源场站承担的第一分摊短路容量。其中，比
较的方式可以为对替换前后的短路容量进行求差，以确定出新能源场站应承担的第一分摊短路容量。其中，可以基于现有的软件计算出目标机组的短路容量。
[0103]
在一些实施例中，具体可以采用如下方式获取新能源场站应承担的第一分摊短路容量：在潮流模型和稳定模型中(潮流模型和稳定模型分别可以为电力系统的稳态分析和动态分析的数学模型，其中可以包括风电和光伏的详细模型)，断开新能源场站k的风机和光伏阵列，用额定有功为p
eq,k
的同步电源替代。然后，采用机电仿真程序计算该同步电源对汇集站母线短路容量的支撑值(或支撑贡献)
[0104]
在一些实施例中，由于电力系统的短路容量主要由同步电源提供，因此，新能源电源应与传统电源一样承担相应的短路容量支撑责任，即，装机容量为p
tot,k
的新能源场站对于汇集站母线应该能够提供与额定有功为p
eq,k
的同步电源相当的短路容量支撑(可通过配置同步调相机等电压源型无功电源实现)。
[0105]
s103：判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求。
[0106]
在一些实施例中，上述短路容量需求可以为新能源基地中母线的短路容量需求，该短路需求可以随着新能源同时率的增大而增大(新能源同时率可以为一定时间周期(年、月、日)内，某时刻新能源平均出力与装机的比值，该指标反映了新能源对系统的电力支撑能力)。因此，在得到新能源场站承担的第一分摊短路容量之后，还需要确定新能源场站承担的第一分摊短路容量是否能够满足短路容量需求，以在不满足短路容量需求时，能够及时地在新能源场站与对应的受端之间进行短路容量的量化分摊。其中，在新能源同时率不断增大的场景下，可能会出现新能源场站承担的第一分摊短路容量不能够满足短路容量需求的情况，在不满足短路容量需求时，可能会导致新能源场站无法有效抵御故障风险，从而无法保障新能源场站的安全平稳运行，新能源无法安全可靠的送出。
[0107]
通过在获取新能源场站应承担的第一分摊短路容量之后，判断新能源场站应承担的第一分摊短路容量能否满足当前的短路容量需求或能否满足高同时率下的短路容量需求，从而能够及时采取相应地措施，如：在新能源系统对应的受端也进行短路容量的量化分摊，从而可以使新能源场站能够有效抵御故障风险，保障新能源场站的安全平稳运行。
[0108]
s104：在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
[0109]
在一些实施例中，上述在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量，在具体实施时，可以包括：
[0110]
s1041：将所述短路容量需求与所述第一分摊短路容量进行求差处理，得到差值结果；
[0111]
s1042：将所述差值结果作为所述新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
[0112]
在一些实施例中，在确定新能源场站承担的第一分摊短路容量不能满足短路容量需求时，需要准确地量化出新能源场站对应的受端应当承担的第二分摊短路容量。具体的，可以将短路容量需求与所述第一分摊短路容量进行求差处理，得到差值结果，其中，求差处理可以按照如下算式所示：
[0113][0114]
式中，表示短路容量需求，表示新能源场站承担的第一分摊短路容量，表示新能源场站对应的受端应当承担的第二分摊短路容量。
[0115]
在一些实施例中，上述差值结果可以表示短路容量的缺额，为了确保受端所承担的第二分摊短路容量能够有效弥补该短路容量缺额，可以获取差值结果的最大值，将差值结果的最大值，作为新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
[0116]
通过在新能源场站与新能源场站对应的受端进行短路容量的量化分摊，可以在新能源成为主体电源的应用场景下，保障电力系统中的各个节点均具有足够的短路容量以抵御故障风险，维持系统的安全稳定运行，促进新能源全额消纳。
[0117]
下面结合一个具体实施例对上述方法进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0118]
在具体实施前，首先，获取新能源场站中的风机型号、光伏阵列的型号、风机的额定功率、光伏阵列的额定功率、风机的数量、光伏阵列的数量以及风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力、光伏出力等数据。然后，基于风机的型号、风机额定的功率和风机的数量，确定风机的装机容量，基于光伏阵列的型号、光伏阵列的额定功率和光伏阵列的数量，确定光伏阵列的装机容量，再将风机的装机容量和光伏阵列的装机容量进行求和，将求和的结果作为新能源场站的装机容量。进一步，根据风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力和光伏出力，确定新能源场站的小时发电量。最后，根据装机容量和小时发电量，确定新能源场站的年利用小时数，作为装机容量利用率。
[0119]
在具体实施时，首先，获取年利用小时数的标准值，并基于年利用小时数的标准值、以及上述获取的新能源场站的装机容量和装机容量利用率来确定等效同步电源的装机容量。其次，根据等效同步电源的装机容量，确定等效同步电源能够提供的短路容量，再基于确定等效同步电源能够提供的短路容量，确定新能源场站应承担的第一分摊短路容量。其中，可以从预设发电机组库中查找与等效同步电源装机容量匹配的目标机组，再将新能源场站中的机组替换为所述目标机组，再确定所述目标机组的短路容量，将所述目标机组的短路容量作为等效同步电源能够提供的短路容量。然后，判断新能源场站承担的第一分摊短路容量是否能够满足高同时率下的短路需求，若不能满足，则基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
[0120]
通过上述方法，可以有效地应用在新能源发电系统的短路容量不足的应用场景中，通过等效同步电源的装机容量可以有效量化出新能源场站承担的第一分摊短路容量，通过分析量化后的第一分摊短路容量是否能够满足当前的短路容量需求，可以在不满足时，及时采取应对措施，及时地根据量化后的第一分摊短路容量和当前短路容量需求，确定出新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量，避免由于新能源场站短路容量不足给新能源场站造成的经济损失。
[0121]
在一个具体的场景示例中，参阅图2所示，图2示出了送端提升后的短路容量与不同同时率下短路容量需求对比，从中可以看出：送端当前的短路容量(即未量化送端应承担的第一分摊短路容量时)仅可以满足同时率不超过0.6的新能源送出需求，可以采用本说明
书提出的方法，基于等效同步电源的装机容量量化出新能源场站应承担的第一分摊短路容量，在量化新能源场站应承担的第一分摊短路容量后，此时送端提升后的短路容量可以支撑同时率接近0.75的新能源送出，但是当同时率大于0.75时，新能源送端提供的短路容量仍不能满足需求。
[0122]
为了满足更高的新能源送出需求，在新能源送端提升的基础上，还需要在受端系统采取短路容量的提升措施，参阅图3所示，图3示出了送端和受端共同提升后的短路容量与不同同时率下短路容量需求对比，从中可以看出：当受端电网提升了所应分摊的短路容量后，可以满足所有同时率下的短路容量需求。综上，随着同时率上升(图3中为η＝0.6)，短路容量将出现不足，需要新能源送端进行补充(如图2所示)。随着同时率的继续上升，可能出现两种情况：
[0123]
1)送端分摊的短路容量足够大，提升后能够满足短路容量需求(图3中η＜0.75时)；
[0124]
2)送端提升后仍然不能满足当前同时率短路容量需求，对应缺额需受端采取进一步的提升措施。
[0125]
虽然本说明书提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者部分合并后更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置、服务器或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理、服务器集群的实施环境)。
[0126]
基于上述一种新能源基地短路容量需求的分摊方法，本说明书还提出一种新能源基地短路容量需求的分摊装置的实施例。如图4所示，所述一种新能源基地短路容量需求的分摊装置具体可以包括以下模块：
[0127]
获取模块401，用于根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；
[0128]
第一分摊模块402，用于根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量；
[0129]
判断模块403，用于判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求；
[0130]
第二分摊模块404，用于在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
[0131]
在一些实施例中，上述获取模块401中的所述装机容量利用率包括年利用小时数，所述获取模块401之前具体还可以用于获取新能源场站中机组的属性数据和历史资源数据；根据所述属性数据，确定所述新能源场站的装机容量；根据所述历史资源数据，确定新能源场站的小时发电量；根据所述装机容量和所述小时发电量，确定新能源场站的年利用小时数。
[0132]
在一些实施例中，上述获取模块401中的所述属性数据可以包括风机的型号、光伏阵列的型号、风机的额定功率、光伏阵列的额定功率、风机的数量、光伏阵列的数量，相应地，所述根据所述属性数据，确定所述新能源场站中机组的装机容量，可以包括：根据所述
风机的型号、风机额定的功率和风机的数量，确定风机的装机容量；根据所述光伏阵列的型号、光伏阵列的额定功率和光伏阵列的数量，确定光伏阵列的装机容量；对所述风机的装机容量和所述光伏阵列的装机容量进行求和，将所述求和的结果作为所述新能源场站中机组的装机容量。
[0133]
在一些实施例中，上述获取模块401中的所述历史资源数据可以包括风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力、光伏出力；相应地，所述根据所述历史资源数据，确定新能源场站的小时发电量，可以包括：根据所述风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力和光伏出力，确定新能源场站的小时发电量。
[0134]
在一些实施例中，上述获取模块401中的根据所述风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力和光伏出力，确定新能源场站的小时发电量，可以包括：
[0135]
根据公式确定新能源场站的小时发电量；
[0136]
其中，e
8760,k
表示新能源场站k全年8760小时的发电量，表示新能源场站k的风机可用率，表示新能源场站k装备的风机型号集合，v
k,t
表示新能源场站k在第t个小时时段的平均风速，p
iwt
(v
k,t
)表示根据第i种型号风机的风机出力，表示新能源场站k第i种型号风机的数量；表示新能源场站k的光伏阵列的可用率，表示新能源场站k装备的光伏阵列型号集合，r
k,t
表示新能源场站k在第t个小时时段的平均光辐照度，p
ipv
(r
k,t
)表示根据第i种型号光伏阵列的光伏出力，表示新能源场站k第j种型号光伏阵列的数量。
[0137]
在一些实施例中，上述获取模块401具体可以用于所述装机容量利用率包括年利用小时数，根据年利用小时数的标准值、新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量。
[0138]
在一些实施例中，上述第一分摊模块402具体可以用于根据所述等效同步电源的装机容量，确定等效同步电源能够提供的短路容量；根据所述等效同步电源能够提供的短路容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量。
[0139]
在一些实施例中，上述第一分摊模块402中的根据所述等效同步电源的装机容量，确定等效同步电源能够提供的短路容量，具体可以包括：从预设发电机组库中查找与所述等效同步电源的装机容量匹配的目标机组；将新能源场站中的机组替换为所述目标机组；确定所述目标机组的短路容量，作为等效同步电源能够提供的短路容量新能源场站承担的第一分摊短路容量。
[0140]
在一些实施例中，上述第二分摊模块404具体可以用于将所述短路容量需求与所述第一分摊短路容量进行求差处理，得到差值结果；将所述差值结果作为所述新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
[0141]
需要说明的是，上述实施例阐明的单元、装置或模块等，具体可以由计算机芯片或
实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0142]
由上可见，基于本说明书实施例提供的一种新能源基地短路容量需求的分摊装置，一方面，基于新能源场站的装机容量和装机容量利用率确定等效同步电源的装机容量，能够反映新能源场站装机容量规模与资源数据在地区差异性，提高等效同步电源的装机容量确定的准确性。另一方面，基于等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量，更具可行性，可以有效量化出新能源场站承担的第一分摊短路容量。通过在判断出第一分摊短路容量在不能满足短路容量需求时，基于短路容量需求和第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量，可以满足所有同时率下的短路容量需求。短路容量需求由送受端共同承担，可以为今后缓解新能源送出能力不足提供了切实可行的解决方案。
[0143]
本说明书实施例还提供一种电子设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器具体实施时可以根据指令执行以下步骤：根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量；判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求；在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
[0144]
为了能够更加准确地完成上述指令，参阅图5所示，本说明书实施例还提供了另一种具体的电子设备，其中，所述电子设备包括网络通信端口501、处理器502以及存储器503，上述结构通过内部线缆相连，以便各个结构可以进行具体的数据交互。
[0145]
其中，所述网络通信端口501，具体可以用于根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量。
[0146]
所述处理器502，具体可以用于；根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量；判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求；在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
[0147]
所述存储器503，具体可以用于存储相应的指令程序。
[0148]
在本实施例中，所述网络通信端口501可以是与不同的通信协议进行绑定，从而可以发送或接收不同数据的虚拟端口。例如，所述网络通信端口可以是负责进行web数据通信的端口，也可以是负责进行ftp数据通信的端口，还可以是负责进行邮件数据通信的端口。此外，所述网络通信端口还可以是实体的通信接口或者通信芯片。例如，其可以为无线移动网络通信芯片，如gsm、cdma等；其还可以为wifi芯片；其还可以为蓝牙芯片。
[0149]
在本实施例中，所述处理器502可以按任何适当的方式实现。例如，处理器可以采
取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。本说明书并不作限定。
[0150]
在本实施例中，所述存储器503可以包括多个层次，在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如ram、fifo等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、tf卡等。
[0151]
本说明书实施例还提供了一种基于上述新能源基地短路容量需求的分摊方法的计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，在所述计算机程序指令被执行时实现：根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量；判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求；在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。
[0152]
在本实施例中，上述存储介质包括但不限于随机存取存储器(random access memory,ram)、只读存储器(read-only memory,rom)、缓存(cache)、硬盘(hard disk drive,hdd)或者存储卡(memory card)。所述存储器可以用于存储计算机程序指令。网络通信单元可以是依照通信协议规定的标准设置的，用于进行网络连接通信的接口。
[0153]
虽然本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
[0154]
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
[0155]
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0156]
通过以上的实施例的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本说明书各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0157]
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本说明书可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
[0158]
虽然通过实施例描绘了本说明书，本领域普通技术人员知道，本说明书有许多变形而不脱离本说明书的精神，希望所附的权利要求包括这些变形而不脱离本说明书的精神。

技术特征：
1.一种新能源基地短路容量需求的分摊方法，其特征在于，包括：根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量；判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求；在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装机容量利用率包括年利用小时数；所述方法还包括：获取新能源场站中机组的属性数据和历史资源数据；根据所述属性数据，确定所述新能源场站的装机容量；根据所述历史资源数据，确定新能源场站的小时发电量；根据所述装机容量和所述小时发电量，确定新能源场站的年利用小时数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述属性数据包括风机的型号、光伏阵列的型号、风机的额定功率、光伏阵列的额定功率、风机的数量、光伏阵列的数量，相应地，所述根据所述属性数据，确定所述新能源场站的装机容量，包括：根据所述风机的型号、风机额定的功率和风机的数量，确定风机的装机容量；根据所述光伏阵列的型号、光伏阵列的额定功率和光伏阵列的数量，确定光伏阵列的装机容量；对所述风机的装机容量和所述光伏阵列的装机容量进行求和，将所述求和的结果作为所述新能源场站的装机容量。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述历史资源数据包括风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力、光伏出力；相应地，所述根据所述历史资源数据，确定新能源场站的小时发电量，包括：根据所述风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力和光伏出力，确定新能源场站的小时发电量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述风机的可用率、光伏阵列的可用率、风机的平均风速、光伏阵列的平均光照幅度、风机出力和光伏出力，确定新能源场站的小时发电量，包括：根据公式确定新能源场站的小时发电量；其中，e
8760,k
表示新能源场站k全年8760小时的发电量，表示新能源场站k的风机可用率，表示新能源场站k装备的风机型号集合，v
k,t
表示新能源场站k在第t个小时时段的平均风速，表示根据第i种型号风机的风机出力，表示新能源场站k第i种型号风机的数量；表示新能源场站k的光伏阵列的可用率，表示新能源场站k装备的光伏阵列型号集合，r
k,t
表示新能源场站k在第t个小时时段的平均光辐照度，
表示根据第i种型号光伏阵列的光伏出力，表示新能源场站k第j种型号光伏阵列的数量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装机容量利用率包括年利用小时数，所述根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量，包括：根据年利用小时数的标准值、新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；相应地，所述根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量，包括：根据所述等效同步电源的装机容量，确定等效同步电源能够提供的短路容量；根据所述等效同步电源能够提供的短路容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述等效同步电源的装机容量，确定等效同步电源能够提供的短路容量，包括：从预设发电机组库中查找与所述等效同步电源的装机容量匹配的目标机组；将新能源场站中的机组替换为所述目标机组；确定所述目标机组的短路容量，作为等效同步电源能够提供的短路容量。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量，包括：将所述短路容量需求与所述第一分摊短路容量进行求差处理，得到差值结果；将所述差值结果作为所述新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。9.一种新能源基地短路容量需求的分摊装置，其特征在于，包括：获取模块，用于根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；第一分摊模块，用于根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量；判断模块，用于判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求；第二分摊模块，用于在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一所述方法。

技术总结
本发明公开了一种新能源基地短路容量需求的分摊方法和装置，涉及电力技术领域，该方法包括：根据新能源场站的装机容量和装机容量利用率，确定等效同步电源的装机容量；根据所述等效同步电源的装机容量，确定新能源场站承担的第一分摊短路容量；判断所述第一分摊短路容量是否满足短路容量需求；在不能满足时，基于所述短路容量需求和所述第一分摊短路容量，确定新能源场站对应的受端所承担的第二分摊短路容量。通过上述方法能够准确有效地量化出新能源场站和对应的受端分摊的短路容量。新能源场站和对应的受端分摊的短路容量。新能源场站和对应的受端分摊的短路容量。


技术研发人员：赵天骐 谢欢 盛浩 马郡隆 李群炬 曾沅 郝婧 罗婧 刘瑛琳 王泽森 夏雪 张涵之 黄天啸 刘苗 金海峰 王非 李奇
受保护的技术使用者：国网冀北电力有限公司 国家电网有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/9/6