[發明專利]一種多饋入交直流系統的節點電壓穩定性指標的應用方法

有效

• 申請號: 201610077592.6
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105610168B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 張東輝;金小明;周保榮;程蘭芬;黃東啟
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;華南理工大學
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/16
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明是一種多饋入交直流系統的節點電壓穩定性指標的應用方法。多饋入交直流系統的節點電壓穩定性指標為多直流落點區域的大擾動電壓穩定程度提供全面綜合有效的量化指標，與已有的多饋入短路比指標相似的是都以母線短路容量作為分母且考慮了多回直流的影響，但作為全面綜合的大擾動電壓穩定程度衡量指標，還考慮了區域負荷影響、各種動態無功補償裝置的電壓穩定效果等，并將這些綜合因素根據動態無功需求情況加權作為分子。本發明的多饋入交直流系統在大擾動情況下的電壓穩定性指標簡潔明了，應用方便，為多直流落點區域的大擾動電壓穩定程度提供全面綜合有效的量化指標，可為電網規劃、多回直流接入、系統穩定措施指定等提供重要參考指標。

技術領域

本發明涉及一種多饋入交直流系統大擾動情況下的電壓穩定性指標的應用方法，屬于電力系統安全穩定分析的技術領域。

技術背景

能源資源分布與經濟發展的不均衡，決定了南方電網在相當長一段時間內需要進行西電東送與跨區域的資源優化配置。遠景隨著南方電網大規模直流集中饋入受端電網，受端系統負荷密度的進一步提高，電網交直流相互影響、電壓穩定以及短路電流超標等問題進一步突出，電網運行風險和運行控制難度均可能增大。

在多饋入交直流系統中，由于故障可能導致多回直流換相失敗，有功功率和無功功率的大量缺額將使交流受端的電壓穩定更加嚴峻。目前，世界上在電力系統靜態穩定方面已經做了較多的工作，充裕度方面的理論及指標在系統評估方面已經非常成熟，但對于多饋入交直流系統大擾動情況下的電壓穩定性研究，目前尚無系統化的方法和指標。目前，由于多饋入短路比、有效短路比反映了多饋入交直流系統的電網結構強度及電網對換流母線的無功電壓支撐能力的大小，多饋入交直流系統的電壓穩定主要用多饋入短路比、有效短路比來表征，但是這些短路比指標，物理概念主要是反映直流之間的相互影響程度，并不能指示出直流功率丟失對受端電網電壓跌落的影響程度，也不能直接有效反映多直流饋入系統的穩定程度，此外，對負荷影響、各種動態無功補償裝置的電壓穩定效果沒有充分反映，因此需要更加綜合、更加全面有效的指標或計算方法，以較為直接反映出多直流落點區域的電壓穩定程度，量化地確定區域內不同容量、不同接入方式的直流落入對穩定的影響。

發明內容

本發明的目的在于提出一種多饋入交直流系統在大擾動情況下的電壓穩定性指標，不僅能夠反映直流之間的相互影響程度，而且負荷影響、各種動態無功補償裝置的電壓穩定效果也能反映到其中，以較為直接量化地反映出多直流落點區域的電壓穩定程度。

本發明的技術方案是：本發明提出的一種多饋入交直流系統的節點電壓穩定性指標，多饋入交直流系統的節點電壓穩定性指標為多直流落點區域的大擾動電壓穩定程度提供全面綜合有效的量化指標，本指標的應用包括如下步驟：

1)設定邊界條件，選定分析的節點范圍；

2)統計各個直流的輸送的直流功率P_dcNj和各個交流母線所帶有功負荷P_loadj；

3)根據電磁暫態軟件，考慮直流無功補償系數以及控制方式這些因素，確定各個直流的動態無功需求，求出修正系數α；

4)考慮采用的負荷模型，根據負荷動態無功需求曲線，確定修正系數β；

5)利用短路電流計算程序求出節點i的短路容量。

6)利用機電暫態仿真程序，在節點i施加一個無功擾動ΔQi，仿真出其他交流母線電壓的下降率ΔUj與本回交流母線電壓下降率ΔUi，計算出MIIF；

7)綜合考慮MIIF和控制特性，折算考慮各個動態無功補償裝置提供的動態無功Q_dri在節點i處等效值；

8)根據以上計算參數，代入指標公式(1)求出節點i的節點電壓穩定性指標MVSI_i；

式中：