[發(fā)明專利]一種考慮受端勵磁系統(tǒng)的交直流穩(wěn)定性分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510518810.0
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105071428B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 蔣哲;武乃虎;王云鵬;張心怡;楊金洪;李文博;李智;李明;楊冬;張丹丹;麻常輝;邢魯華
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種考慮受端勵磁系統(tǒng)的交直流穩(wěn)定性分析方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一：確定直流輸電系統(tǒng)的控制方式及直流輸電系統(tǒng)的參數(shù)；

步驟二：考慮發(fā)電機的勵磁參數(shù)以及其勵磁環(huán)節(jié)的限幅環(huán)節(jié)，對交直流系統(tǒng)進行擴展潮流計算；

步驟三：根據(jù)負荷的變動，利用受端戴維南等值參數(shù)的變化以及直流輸電系統(tǒng)的參數(shù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

所述步驟二中，具體包括：建立直流輸電系統(tǒng)的逆變側等值模型，建立勵磁系統(tǒng)的模型，建立同步發(fā)電機的輸出功率模型，構建節(jié)點功率平衡約束方程，構建發(fā)電機功率平衡方程，各模型構建了系統(tǒng)的平衡方程，在擴展潮流方程的基礎上進行潮流計算求解未知狀態(tài)量，同時校驗調節(jié)系統(tǒng)勵磁是否越限處理，若越限則進行處理并重新進行潮流計算；

交直流潮流計算步驟如下：根據(jù)直流輸電系統(tǒng)的控制方式給定直流參量，利用節(jié)點功率平衡約束方程及發(fā)電機功率平衡方程計算不平衡量并判斷其是否滿足精度要求：若不滿足，形成交直流雅可比矩陣，計算修正量直到滿足；若滿足判斷其受端發(fā)電機的勵磁是否達到極限值，若達到，則以自動電壓調節(jié)器AVR的輸出電壓V_Ri達到最大值V_Ri,max重新進行潮流計算，否則計算結束；

所述步驟三中，負荷增加后引起系統(tǒng)戴維南等值參數(shù)的變化，受端系統(tǒng)的發(fā)電機勵磁充足，負荷增加的過程中，V_R≤V_Rmax，負荷增加時受端的發(fā)電機勵磁需要不斷增加，端電壓降低，直流輸送的功率降低；受端系統(tǒng)的發(fā)電機勵磁受限，負荷增長的過程中，取V_R＝V_Rmax，發(fā)電機的勵磁受到限制時，系統(tǒng)的安全性受到極大的威脅，受端母線電壓及功率持續(xù)升高,V_Rmax表示勵磁系統(tǒng)限幅環(huán)節(jié)上限，V_R為直流勵磁機的勵磁電壓。

2.如權利要求1所述的一種考慮受端勵磁系統(tǒng)的交直流穩(wěn)定性分析方法，其特征是，直流輸電系統(tǒng)的逆變側等值模型為：

Pd=CV2[cos2γ-cos(2γ+2μ)]Qd=CV2[2μ+sin2γ-sin(2γ+2μ)]Id=KV[cosγ-cos(γ+μ)]Vd=Pd/IdPac=[V2cosθ-EV cos(δ+θ-φ)]/|Z|Qac=[V2sinθ-EV sin(δ+θ-φ)]/|Z|Qc=V2Bc---(1)]]>

式(1)中，P_d為逆變器向交流系統(tǒng)輸送的有功功率；Q_d為逆變器從交流側吸收的無功功率；I_d為直流電流；V_d為直流電壓；γ為關斷角；μ為換相角；P_ac、Q_ac分別為母線向受端交流系統(tǒng)輸送的有功功率、無功功率；B_c為交流濾波器和無功補償電容的等效導納；Q_c為等效電容器補償?shù)臒o功功率；V、δ分別為母線處電壓幅值和相角；E、φ、|Z|、θ分別為受端系統(tǒng)的戴維南等值電勢幅值及相角、等值阻抗模值、等值阻抗角；K為換流器變壓器參數(shù)與直流系統(tǒng)標準值有關的常數(shù)；C為與換流器變壓器參數(shù)與直流有關的兩個常數(shù)。