本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种风电场连续故障穿越测试方法、系统、计算机设备和存储介质。
背景技术：
随着风电产业的快速发展，大型风电场的并网发电已成为主流，且在电力系统中的接入规模越来越大，风电场保持稳定并网运行对于整个电网安全稳定运行的意义也就愈发重大。由于风能的间歇性、随机性和波动性，会导致在特殊测试项目，如常规直流受端发生连续换相失败等情况下，风电场并网点电压可能发生大幅波动，使得风电场在低电压穿越或高电压穿越的逻辑中连续切换的问题，若风电场不具备联系故障穿越的能力，就会导致电网运行故障，这就对风电场的连续故障穿越能力提出了新要求。那么，如何对风电场的连续故障穿越能力进行有效的测试就成为了行业内关注的问题。
现有风电场的测试方法主要包括两类：一是预置测试装置/系统，配置在实际风电场中进行测试，如通过测试装置/系统下发功率调节指令，并采集调节功率指令前后的一个时刻的风电场运行数据进行比对分析；二是，开展风电场仿真平台的开发和研究。不可否认，前人的工作为风电场运行的测试与评估提供了一定的支持，但这些方法也存在着很大的局限性。首先，由于对电网冲击大、要求多且成本高，现阶段以实际进行风电场测试的方法和试验条件，并不适用于大规模风电场故障穿越的测试；其次，现有的风电场仿真平台及基于平台建立的模型，由于缺乏真实风电场运行环境的有效模拟，并不能对持续高低穿越场景下的风电场真实运行情况进行合理且准确的评估和测试。
因此，亟需提供一种能够有效模拟实际电网状态，对风电场连续故障穿越表现及响应特性进行准确评估和测试，进而实现对风电场接入电网性能的可靠把控，有效维护电网安全稳定运行的方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于软件或硬件在环实时仿真平台，结合录波回放模拟连续故障的方法，对风电场连续故障穿越表现及响应特性进行准确评估和测试，通过对实际电网状态的有效模拟，实现对风电场接入电网性能风险的可靠把控，有效维护电网的安全稳定运行。
为了实现上述目的，有必要针对上述技术问题，提供了一种风电场连续故障穿越测试方法、系统、计算机设备和存储介质。
第一方面，本发明实施例提供了一种风电场连续故障穿越测试方法，所述方法包括以下步骤：
预先根据风电场和交流系统的实际拓扑与配置，搭建包括所述风电场和所述交流系统的实时仿真模型；
根据所述交流系统，配置所述实时仿真模型的交流系统参数；所述交流系统参数包括系统容量和系统阻抗；
执行所述实时仿真模型的风电场中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能；
根据待测试项目，配置所述实时仿真模型的风电场的有功功率水平，并在所述实时仿真模型的风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形，执行连续故障穿越响应测试。
进一步地，所述实时仿真模型包括软件在环实时仿真模型和硬件在环实时仿真模型。
进一步地，所述待测试项目包括连续低压穿越测试项目、连续高压穿越测试项目、连续高低压切换测试项目和连续低高压切换测试项目；所述连续故障穿越电压波形包括连续低压穿越电压波形、连续高压穿越电压波形、连续高低压切换电压波形和连续低高压切换电压波形；所述待测试项目与所述连续故障穿越电压波形一一对应。
进一步地，所述根据所述交流系统，配置所述实时仿真模型的交流系统参数的步骤包括：
根据所述交流系统的系统参数的组合方式，将所述交流系统参数配置为所述组合方式的任意一种；所述组合方式的数目为第一数目。
进一步地，所述执行所述实时仿真模型中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能的步骤包括：
在软件在环实时仿真模型中添加连续故障穿越响应观测量；或，
在硬件控制器与硬件在环实时仿真模型上添加连续故障穿越响应观测量。
进一步地，所述根据待测试项目，配置所述实时仿真模型中风电场的有功功率水平，并在所述实时仿真模型中风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形，执行连续故障穿越响应测试的步骤包括：
将所述实时仿真模型中风电场的有功功率水平配置为预设功率水平；所述预设功率水平的数目为第二数目；
根据所述待测试项目，通过录波回放方法生成与所述待测试项目对应的所述连续故障穿越电压波形；
采集所述连续故障穿越电压波形所对应的所述连续故障穿越响应观测量；
根据所述连续故障穿越响应观测量的变化量和响应时间，评估所述风电场的连续故障穿越响应效果，并判断所述连续故障穿越响应测试是否通过。
进一步地，所述根据所述连续故障穿越响应观测量的变化量和响应时间，评估所述风电场的连续故障穿越响应效果，并判断所述连续故障穿越响应测试是否通过的步骤包括：
判断所述风电机组是否脱网；
当所述风电机组脱网时，判定为未通过测试，停止所述连续故障穿越响应测试，反之，则判断所述风电场的有功功率控制能力与向所述交流系统注入的无功电流是否均满足标准要求，若不满足要求，则判定为未通过测试，停止所述连续故障穿越响应测试，若满足要求，则判定为通过测试，并检查与所述第二数目的预设功率水平对应的连续故障穿越测试是否全部完成；
当与所述第二数目的预设功率水平对应的连续故障穿越测试未全部完成时，更新所述实时仿真模型中风电场的有功功率水平，继续执行连续故障穿越响应测试，反之，则检查与所述第一数目的所述交流系统参数对应的连续故障穿越测试是否全部完成；
当与所述第一数目的所述交流系统参数对应的连续故障穿越测试未全部完成时，更新所述交流系统参数，继续执行所述连续故障穿越响应测试，反之，则结束所述连续故障穿越响应测试。
第二方面，本发明实施例提供了一种风电场连续故障穿越测试系统，所述系统包括：
模型搭建模块，用于预先根据风电场和交流系统的实际拓扑与配置，搭建包括所述风电场和所述交流系统的实时仿真模型；
系统配置模块，用于根据所述交流系统，配置所述实时仿真模型的交流系统参数；
控制使能模块，用于执行所述实时仿真模型的风电场中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能；
响应测试模块，用于根据待测试项目，配置所述实时仿真模型的风电场的有功功率水平，并在所述实时仿真模型的风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形，执行连续故障穿越响应测试。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，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方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
上述本申请提供了一种风电场连续故障穿越测试方法、系统、计算机设备和存储介质，通过所述方法，实现了预先根据风电场和交流系统的实际拓扑与配置，搭建包括风电场和交流系统的实时仿真模型，根据交流系统，配置实时仿真模型的包括系统容量和系统阻抗的交流系统参数后，执行实时仿真模型的风电场中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能，再根据待测试项目配置实时仿真模型的风电场的有功功率水平，通过录波回放的方式在实时仿真模型的风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形对实际电网运行状态进行有效模拟，并在执行连续故障响应测试时，采集不同测试项目下风电场的故障持续穿越的性能观测量及响应时间，分析给出风电机组在连续故障穿越中是否能持续运行及风电场连续故障穿越响应效果的准确判断效果。与现有技术相比，该方法有效地解决了规模化风电场连续故障穿越表现及响应特性的准确评估和测试问题，不仅测试方法灵活全面，而且通过对实际电网运行状态的有效模拟，实现了对风电场接入电网性能风险的可靠把控，有效维护电网的安全稳定运行。
附图说明
图1是本发明实施例中风电场连续故障穿越响应测试方法的应用场景示意图；
图2是本发明实施例中风电场连续故障穿越响应测试方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中风电场连续故障穿越响应测试中建立的软件在环仿真模型的示意图；
图4是本发明实施例中风电场连续故障穿越响应测试中建立的硬件在环仿真模型的示意图；
图5是图2中步骤s14中执行连续故障穿越响应测试方法的流程示意图；
图6是本发明实施例中风电场连续故障穿越响应测试过程的流程示意图；
图7是风电场连续故障穿越响应测试系统的结构示意图；
图8是本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明，显然，以下所描述的实施例是本发明实施例的一部分，仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的风电场连续故障穿越响应测试方法，可以应用于如图1所示的终端或服务器上。其中，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。服务器可生成最终的风电场连续故障穿越响应测试结果，并将其发送至终端，终端接收到风电场连续故障穿越响应测试结果后，供终端的使用者查看分析。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种风电场连续故障穿越响应测试方法，包括以下步骤：
s11、预先根据风电场和交流系统的实际拓扑与配置，搭建包括所述风电场和所述交流系统的实时仿真模型；
其中，实时仿真模型可以根据使用者的需求在软件在环实时仿真平台或硬件在环实时仿真平台搭建，软件在环或硬件在环实时仿真模型的搭建如图3－4所示，软件在环实时仿真模型(图3)和硬件在环实时仿真模型(图4)的区别仅在于控制器是否使用真实硬件及因使用真实硬件控制器而需要的相关适配，具体的搭建方法按使用需求完成即可，此处不再赘述。本实施例中测试方法的实施和应用，对涉及的风电场与交流系统的具体实际拓扑和配置，及使用的仿真平台类型均不做限制，不影响其技术效果的实现。
s12、根据所述交流系统，配置所述实时仿真模型的交流系统参数；其中，交流系统参数包括但不限于系统容量和系统阻抗，本实施例中仅以改变系统容量和系统阻抗的组合方式来更新交流系统的测试项目为例对配置实时仿真模型中的交流系统的参数进行说明，即根据所述交流系统的系统参数的组合方式，将所述交流系统参数配置为所述组合方式的任意一种；所述组合方式的数目为第一数目。
需要说明的是，具体测试过程中的交流系统参数可以根据测试需要设置多套，即根据交流系统中主要关心的系统参数(系统容量、系统阻抗等)的不同组合方式设置第一数目多个交流系统参数，每次对应交流系统参数配置下的测试场景全部完成后，开始新的测试时根据需求从第一数目的交流系统参数中选择一套未测试过的交流系统参数进行配置，直至该第一数目的交流系统参数全部测试完成，以保证测试场景的全面性，且对应的交流系统可以为等值系统或详细模型等形式，并不影响使用者根据实际情况采用更多套交流系统参数来模拟交流系统实际测试项目的实施和应用。
s13、执行所述实时仿真模型的风电场中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能；
其中，实时仿真模型的风电场中风电机组的个数及并网点的设置都可根据实际情况进行灵活调整，此处不作限制，只需在配置完交流系统参数后，将需要执行并网测试的风电机组执行并网操作，并使能对应的连续故障穿越控制功能即可。同时，根据实际测试需求，在实时仿真平台上添加连续故障穿越响应观测量，如在软件在环实时仿真模型中添加连续故障穿越响应观测量；或，在硬件控制器与硬件在环实时仿真模型上添加连续故障穿越响应观测量。其中，连续故障穿越响应观测量，如风电场有功功率控制能力、有功功率、无功功率、向交流系统注入的无功电流、交流系统频率、交流系统电压等，用于后续的测试结果评估。需要说明的是，上述在仿真平台上添加的实时仿真的连续故障穿越响应观测量只是示例性说明，并不限于上述几种，可根据实际测试需求进行添加。
s14、根据待测试项目，配置所述实时仿真模型的风电场的有功功率水平，并在所述实时仿真模型的风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形，执行连续故障穿越响应测试；
其中，待测试项目包括连续低压穿越测试项目、连续高压穿越测试项目、连续高低压切换测试项目和连续低高压切换测试项目；所述连续故障穿越电压波形包括连续低压穿越电压波形、连续高压穿越电压波形、连续高低压切换电压波形和连续低高压切换电压波形；所述待测试项目与所述连续故障穿越电压波形一一对应。确定待测试项目后，就可以根据需求在实时仿真平台上配置待测试的有功功率水平，然后通过录波回放方式在风电场的并网点生成对应的连续故障穿越电压波形模拟故障场景，进行相应的测试。其中，风电场的有功功率水平的种类可以根据实际需求设定，如将0－1pu分为第二数目为3的高中低三档，或分为第二数目为2的高低两档，本实施例中将以风电场的有功功率水平为0.2－0.3pu，和0.9－1.0pu两种典型场景配置第二数目为2的预设功率水平为例对具体的测试方法进行说明。需要说明的是，在同一套交流系统参数下都需要对两种(或多种)预设功率水平下的连续低压穿越测试项目、连续高压穿越测试项目和连续高低压切换测试项目进行测试，直至完成所有交流系统参数的对应测试。如图5所示，所述根据待测试项目，配置所述实时仿真模型中风电场的有功功率水平，并在所述实时仿真模型中风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形，执行连续故障穿越响应测试的步骤s14包括：
s141、将所述实时仿真模型中风电场的有功功率水平配置为预设功率水平；所述预设功率水平的数目为第二数目；
其中，预设功率水平的数目根据实际测试需要进行调整，即将功率水平在[0，1]上进行合理的划分，选择需要测试的范围分别进行设置和测试。
s142、根据所述待测试项目，通过录波回放方法生成与所述待测试项目对应的所述连续故障穿越电压波形；
其中，待测试项目及其对应的连续故障穿越电压波形的种类如上所述，只需要在实时仿真平台上完成交流系统参数和风电场有功功率水平的设置后，采用录波回放的方法依次生成连续低压穿越电压波形、连续高压穿越电压波形和连续高低压切换电压波形模拟连续故障穿越场景进行测试即可。此处的录波回放可以采用现有电力系统录波回放方法实现，使用者根据实际应用需求进行选择，如何基于rtds系统的故障录波回放、使用双picturebox交互绘图进行录波回放等，具体对应的录波回放方法，此处不再详细说明。本实施例中采用录波回放的方式有效的模拟了风电场连续故障穿越的场景，为后续测试过程中采集观测量数据的准确性，提供了有力的支撑，进而保证了后续故障穿越响应效果的评估的合理性和准确性。
s143、采集所述连续故障穿越电压波形所对应的所述连续故障穿越响应观测量；
其中，连续故障穿越响应观测量的采集方式可以按需设定，如测试过程中在实时仿真平台上直接显示，或将数据按照所需的文本和格式进行存储，或者将观测量的数据显示且存储，用于后续对应变化量的分析使用。
s144、根据所述连续故障穿越响应观测量的变化量和响应时间，评估所述风电场的连续故障穿越响应效果，并判断所述连续故障穿越响应测试是否通过。
其中，连续故障穿越响应观测量的变化量可以通过在实时仿真平台上基于采集到的连续故障穿越响应观测量通过软件程序直接计算得到并显示，也可通过其他方式对存储在文本里的连续故障穿越响应观测量进行计算得到。响应时间的获取可通过一定的性能指标要求，对实际测试得到的数据进行计算得到，如可计算控制系统响应性能指标由阶跃起始到到达90％(指标稳定的下限)值的间隔时间作为对应指标的响应时间等。本实施例中基于风电场有功功率控制能力、有功功率、无功功率、向交流系统注入的无功电流、交流系统频率、交流系统电压等，对风电场连续故障穿越响应效果进行评估。具体的评估方法和标准可根据各电力系统实际需求采纳相应标准进行设置和调整，以下根据有功功率控制能力和向交流系统注入的无功电流两个观测量是否满足标准要求为例进行评估方法的说明：
对于有功功率水平为0.2－0.3pu的风电场，在连续高低压穿越过程中，对于电压三相跌落幅度0.20±0.05pu，持续时间625±20ms，随后电压三相升高幅度1.30±0.03pu，持续时间为500±20ms，电压跌落－电压升高间隔时间为0 10ms的故障穿越评估为：
1)有功功率控制能力：当低电压穿越结束，电网电压恢复至0.9pu以上时，有功功率应以至少10％sn/s的功率变化率恢复至实际风况对应出力；电压升高期间保持输出功率为低电压穿越结束后的功率恢复特性或实际风况对应的输出功率。
2)电压跌落期间向交流系统注入的无功电流：
①风电场应能够通过向电力系统注入动态无功电流支撑电压恢复。风电场动态无功电流增量应响应并网点电压变化，并应满足公式(1)：
δit＝k1×(0.8-ut)×in,(0.2≤ut≤0.8)(1)
式中，δit为风电场注入的动态无功电流增量；ut为风电场并网点电压标幺值；in为风电场额定电流；k1为风电场动态无功电流比例系数，取值范围应不小于1.5，宜不大于3；
②电压跌落期间，风电场向电力系统输出无功电流应为电压跌落前输出无功电流与动态无功电流增量之和，风电场无功电流的最大输出能力应不低于风电场额定电流的1.05倍；
③自并网点电压跌落出现的时刻起，风电场动态无功电流响应时间不大于75ms。自并网点电压恢复至标称电压80％以上的时刻起，风电场应在40ms内退出动态无功电流增量。
3)电压升高期间向交流系统注入的无功电流：
①风电场应能向电网注入正序动态无功电流支撑正序电压恢复，从电网吸收负序动态无功电流抑制负序电压升高。风电场动态无功电流增量应响应并网点电压变化，并满足公式(2)：
δit＝k3×(ut-1.1)±in(2)
式中，δit为风电场吸收的动态无功电流增量标幺值；ut为风电场并网点电压标幺值；in为风电场额定电流；k3为风电场动态无功电流比例系数，k3取值范围应大于1.5；
②电压升高期间，风电场向电力系统输出无功电流应为电压升高前输出无功电流i0与动态无功电流增量δit之差，风电场无功电流的最大输出能力应不低于风电场额定电流的1.05倍；
③自并网点电压升高出现的时刻起，风电场动态无功电流响应时间不大于40ms；自并网点电压恢复至标称电压110％以下的时刻起，风电场应在40ms内退出动态无功电流增量。
满足上述三点要求，表示连续高低压穿越响应效果满足要求。需要说明的是，在实际电力系统连续故障响应测试中，可能还会配合风电场有功功率、无功功率、交流系统频率、交流系统电压等观测量的变化量及响应时间进行评估。不同交流系统、不同有功功率水平下对应的不同测试项目下的评估方法可以如上述示例类似的给出。
此外，本实施例中具体判断连续故障穿越响应测试是否通过是以风电场中风电机组在连续故障穿越过程中是判断所述风电机组否脱网为依据，如图6所示，当所述风电机组脱网时，判定为未通过测试，停止所述连续故障穿越响应测试，反之，则判断所述风电场的有功功率控制能力与向所述交流系统注入的无功电流是否均满足标准要求，若不满足要求，则判定为未通过测试，停止所述连续故障穿越响应测试，若满足要求，则判定为通过测试，并检查与所述第二数目的预设功率水平对应的连续故障穿越测试是否全部完成；当与所述第二数目的预设功率水平对应的连续故障穿越测试未全部完成时，更新所述实时仿真模型中风电场的有功功率水平，继续执行连续故障穿越响应测试，反之，则检查与所述第一数目的所述交流系统参数对应的连续故障穿越测试是否全部完成；当与所述第一数目的所述交流系统参数对应的连续故障穿越测试未全部完成时，更新所述交流系统参数，继续执行所述连续故障穿越响应测试，反之，则结束所述连续故障穿越响应测试。
本实施例中基于待测试风电场和交流系统的实际拓扑与配置，搭建实时仿真模型，并根据实际测试场景需求配置不同的交流系统参数后，执行实时仿真模型的风电场中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能，再根据待测试项目配置实时仿真模型的风电场的有功功率水平，通过录波回放的方式在实时仿真模型的风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形对实际电网运行状态进行故障穿越模拟，并采集不同测试项目下风电场的故障持续穿越的性能观测量及响应时间作为对风电场连续故障穿越响应效果进行评判，以及分析给出风电机组在连续故障穿越中是否能持续运行的依据的方法，不仅解决了规模化风电场连续故障穿越表现及响应特性的评估和测试问题，而且测试方法灵活全面，还通过对实际电网运行状态的有效模拟，实现了对风电场接入电网性能风险的可靠把控，有效维护电网的安全稳定运行。
需要说明的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种风电场连续故障穿越响应测试系统，所述系统包括：
模型搭建模块1，用于预先根据风电场和交流系统的实际拓扑与配置，搭建包括所述风电场和所述交流系统的实时仿真模型；
系统配置模块2，用于根据所述交流系统，配置所述实时仿真模型的交流系统参数；
控制使能模块3，用于执行所述实时仿真模型的风电场中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能；
响应测试模块4，用于根据待测试项目，配置所述实时仿真模型的风电场的有功功率水平，并在所述实时仿真模型的风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形，执行连续故障穿越响应测试。
关于一种风电场连续故障穿越响应测试系统的具体限定可以参见上文中对于一种风电场连续故障穿越响应测试方法的限定，在此不再赘述。上述一种风电场连续故障穿越响应测试系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
图8示出一个实施例中计算机设备的内部结构图，该计算机设备具体可以是终端或服务器。如图8所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示器和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种风电场连续故障穿越响应测试方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域普通技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算设备可以包括比途中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，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，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
综上，本发明实施例提供的一种风电场连续故障穿越响应测试方法、系统、计算机设备和存储介质，其通过根据待测试风电场和交流系统的实际拓扑与配置搭建软件在环或硬件在环实时仿真模型，并根据实际测试场景需求配置不同的交流系统参数后，执行实时仿真模型的风电场中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能，再根据待测试项目配置实时仿真模型的风电场的有功功率水平，通过录波回放的方式在实时仿真模型的风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形对实际电网运行状态进行故障穿越模拟，并采集不同测试项目下风电场的故障持续穿越的性能观测量及响应时间作为对风电场连续故障穿越响应效果进行评判，以及分析给出风电机组在连续故障穿越中是否能持续运行的依据的方法，不仅解决了规模化风电场连续故障穿越表现及响应特性的评估和测试问题，而且测试方法灵活全面，还通过对实际电网运行状态的有效模拟，实现了对风电场接入电网性能风险的可靠把控，有效维护电网的安全稳定运行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例直接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。尤其，对于系统、计算机设备和存储介质的实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种风电场连续故障穿越响应测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
预先根据风电场和交流系统的实际拓扑与配置，搭建包括所述风电场和所述交流系统的实时仿真模型；
根据所述交流系统，配置所述实时仿真模型的交流系统参数；所述交流系统参数包括系统容量和系统阻抗；
执行所述实时仿真模型的风电场中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能；
根据待测试项目，配置所述实时仿真模型的风电场的有功功率水平，并在所述实时仿真模型的风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形，执行连续故障穿越响应测试。
2.如权利要求1所述的风电场连续故障穿越响应测试方法，其特征在于，所述实时仿真模型包括软件在环实时仿真模型和硬件在环实时仿真模型。
3.如权利要求1所述的风电场连续故障穿越响应测试方法，其特征在于，所述待测试项目包括连续低压穿越测试项目、连续高压穿越测试项目、连续高低压切换测试项目和连续低高压切换测试项目；所述连续故障穿越电压波形包括连续低压穿越电压波形、连续高压穿越电压波形、连续高低压切换电压波形和连续低高压切换电压波形；所述待测试项目与所述连续故障穿越电压波形一一对应。
4.如权利要求1所述风电场连续故障穿越响应测试方法，其特征在于，所述根据所述交流系统，配置所述实时仿真模型的交流系统参数的步骤包括：
根据所述交流系统的系统参数的组合方式，将所述交流系统参数配置为所述组合方式的任意一种；所述组合方式的数目为第一数目。
5.如权利要求2所述的风电场连续故障穿越响应测试方法，其特征在于，所述执行所述实时仿真模型中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能的步骤包括：
在软件在环实时仿真模型中添加连续故障穿越响应观测量；或，
在硬件控制器与硬件在环实时仿真模型上添加连续故障穿越响应观测量。
6.如权利要求5所述的风电场连续故障穿越响应测试方法，其特征在于，所述根据待测试项目，配置所述实时仿真模型中风电场的有功功率水平，并在所述实时仿真模型中风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形，执行连续故障穿越响应测试的步骤包括：
将所述实时仿真模型中风电场的有功功率水平配置为预设功率水平；所述预设功率水平的数目为第二数目；
根据所述待测试项目，通过录波回放方法生成与所述待测试项目对应的所述连续故障穿越电压波形；
采集所述连续故障穿越电压波形所对应的所述连续故障穿越响应观测量；
根据所述连续故障穿越响应观测量的变化量和响应时间，评估所述风电场的连续故障穿越响应效果，并判断所述连续故障穿越响应测试是否通过。
7.如权利要求6所述的风电场连续故障穿越响应测试方法，其特征在于，所述根据所述连续故障穿越响应观测量的变化量和响应时间，评估所述风电场的连续故障穿越响应效果，并判断所述连续故障穿越响应测试是否通过的步骤包括：
判断所述风电机组是否脱网；
当所述风电机组脱网时，判定为未通过测试，停止所述连续故障穿越响应测试，反之，则判断所述风电场的有功功率控制能力与向所述交流系统注入的无功电流是否均满足标准要求，若不满足要求，则判定为未通过测试，停止所述连续故障穿越响应测试，若满足要求，则判定为通过测试，并检查与所述第二数目的预设功率水平对应的连续故障穿越测试是否全部完成；
当与所述第二数目的预设功率水平对应的连续故障穿越测试未全部完成时，更新所述实时仿真模型中风电场的有功功率水平，继续执行连续故障穿越响应测试，反之，则检查与所述第一数目的所述交流系统参数对应的连续故障穿越测试是否全部完成；
当与所述第一数目的所述交流系统参数对应的连续故障穿越测试未全部完成时，更新所述交流系统参数，继续执行所述连续故障穿越响应测试，反之，则结束所述连续故障穿越响应测试。
8.一种风电场连续故障穿越响应测试系统，其特征在于，所述系统包括：
模型搭建模块，用于预先根据风电场和交流系统的实际拓扑与配置，搭建包括所述风电场和所述交流系统的实时仿真模型；
系统配置模块，用于根据所述交流系统，配置所述实时仿真模型的交流系统参数；
控制使能模块，用于执行所述实时仿真模型的风电场中风电机组的并网操作，并配置连续故障穿越控制功能使能；
响应测试模块，用于根据待测试项目，配置所述实时仿真模型的风电场的有功功率水平，并在所述实时仿真模型的风电场的并网点生成连续故障穿越电压波形，执行连续故障穿越响应测试。
9.一种计算机设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一所述方法的步骤。
技术总结