[發(fā)明專利]一種受端電網(wǎng)直流落點的選擇方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410239756.1
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103986180A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉曉明;吳健;王浩;牛新生;張學(xué)凱;劉倩;王鵬;汪湲;安鵬;張杰;張?zhí)鞂?/a>;李利生
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 濟南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種受端電網(wǎng)直流落點的選擇方法。?

背景技術(shù)

直流輸電具有輸送容量大、損耗小、有效限制短路電流、適用于區(qū)域間聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)點，在我國電網(wǎng)發(fā)展中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。對于直流受端電網(wǎng)而言，直流落點的選擇對于保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、降低網(wǎng)絡(luò)損耗具有非常重要的意義，本申請中的直流落點選擇指的是直流換流站500kV交流母線的選擇。?

目前，大多數(shù)文獻(xiàn)都是研究選定直流落點后交直流系統(tǒng)的相互影響，研究直流落點選擇方面的文獻(xiàn)并不多。文獻(xiàn)：一種兼顧穩(wěn)定性與經(jīng)濟性的直流落點選擇方法，電力系統(tǒng)自動化，2011，35(24)：73-78.，考慮有效短路比(Effective?Short?Circuit?Ratio，ESCR)、靜態(tài)電壓穩(wěn)定指標(biāo)(VSI)和有功功率損耗(ΔP)三個因素，通過線性加權(quán)法來選取最優(yōu)落點。?

電力系統(tǒng)運行的基本要求是安全、保質(zhì)、經(jīng)濟的為用戶供電。在這其中，首先是保證電力系統(tǒng)的安全，然后是保證電能質(zhì)量，最后是要盡量爭取電力系統(tǒng)建設(shè)和運行的經(jīng)濟性。對于同一個直流工程，無論落點于何處，保證電能質(zhì)量所付出的代價大致是相同的。對于直流工程對電網(wǎng)的影響而言，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，主要包括保證電網(wǎng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性。靜態(tài)電壓穩(wěn)定性主要是指受端交流電網(wǎng)對直流系統(tǒng)的電壓支撐能力。暫態(tài)穩(wěn)定性是指當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生故障時，直流系統(tǒng)能夠快速從波動中恢復(fù)，電網(wǎng)不發(fā)生功角失穩(wěn)。?

一種兼顧穩(wěn)定性與經(jīng)濟性的直流落點選擇方法在直流落點的選擇上存在以下幾個可以改進的方面：?

一是在電網(wǎng)規(guī)劃中，直流落點選擇首先應(yīng)做電力平衡，選擇電力缺額最大的地區(qū)作為直流落點選擇地區(qū)。這樣使得直流工程直接深入負(fù)荷中心，為當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電。?

二是在直流落點選擇考慮因素上，應(yīng)有明確的主次順序。即首先考慮穩(wěn)定因素，當(dāng)滿足穩(wěn)定條件時，再考慮經(jīng)濟因素。?

三是在穩(wěn)定因素的考慮上，有效短路比和靜態(tài)電壓穩(wěn)定指標(biāo)均反映的是受端交流系統(tǒng)對直流系統(tǒng)的電壓支撐能力，可以只考慮一個。另外需進行暫態(tài)穩(wěn)定計算，校核受端交流系統(tǒng)故障時整個電網(wǎng)的運行狀態(tài)。?

四是經(jīng)濟性分析應(yīng)包括工程造價分析和網(wǎng)絡(luò)損耗分析。其中網(wǎng)絡(luò)損耗計算的覆蓋范圍為設(shè)備的全壽命周期。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開了一種受端電網(wǎng)直流落點的選擇方法，首先通過電力平衡選擇直流落點地區(qū)；然后選擇靜態(tài)電壓穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性兩個穩(wěn)定性指標(biāo)，對各落點進行計算分析，得出直流可行落點；最后選擇電網(wǎng)建設(shè)成本和網(wǎng)絡(luò)損耗成本兩個經(jīng)濟性指標(biāo)，從可行落點中選擇出最優(yōu)落點。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：?

一種受端電網(wǎng)直流落點的選擇方法，包括以下步驟：?

步驟一：依據(jù)電力平衡的原則確立受端電網(wǎng)直流落點地區(qū)；?

步驟二：以靜態(tài)電壓穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性兩個穩(wěn)定性指標(biāo)，對步驟一確立的直流落點地區(qū)內(nèi)的全部500kV節(jié)點進行計算分析，得出直流可行落點；?

步驟三：選擇電網(wǎng)建設(shè)成本和網(wǎng)絡(luò)損耗成本兩個經(jīng)濟性指標(biāo)，電網(wǎng)建設(shè)成本和網(wǎng)絡(luò)損耗成本之和即為落點經(jīng)濟總成本，從直流可行落點中選擇落點經(jīng)濟總成本最小對應(yīng)的節(jié)點即為經(jīng)濟性最優(yōu)的落點。?

所述步驟一中，具體過程為：首先預(yù)測各個地區(qū)直流工程投運年的負(fù)荷，然后統(tǒng)計投運年各個地區(qū)內(nèi)的電廠裝機容量，負(fù)荷與裝機容量之差即為該地區(qū)直流工程投運年的功率缺額，選擇功率缺額最大的地區(qū)作為直流落點地區(qū)。?

所述步驟二中，對直流落點地區(qū)內(nèi)的全部500kV節(jié)點均進行穩(wěn)定校核，首先進行靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的校核，靜態(tài)電壓穩(wěn)定性主要是校核受端交流系統(tǒng)對直流系統(tǒng)的電壓支撐能力，用ESCR來表示，ESCR的計算公式如下：?

ESCR＝(S_ac-Q_cN)/P_dN

式中，S_ac表示換流站交流母線的短路容量；Q_cN為當(dāng)換流站交流母線電壓取額定電壓時，由交流濾波器、同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器等設(shè)備產(chǎn)生的無功功率；P_dN表示直流的額定輸送功率。?

所述步驟二中，根據(jù)計算出的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性ESCR，在直流輸電系統(tǒng)中，劃分受端交流系統(tǒng)強度，選擇ESCR大于等于3的節(jié)點稱為剩余節(jié)點，并對剩余節(jié)點進行暫態(tài)穩(wěn)定校核。?