[發明專利]一種提高電源外送型電網輸電能力的方法

有效

• 申請號: 201611191950.2
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106602578B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 劉曉欣;劉志堅;簡利勝;熊仲金;戴小重;和仕向;嚴俊;連寶晶;普碧才;孫應畢;劉鎮;肖妮
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司怒江供電局
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 李云

一種提高電源外送型電網輸電能力的方法，本發明首先建立長距離高壓架空輸電線的分布參數下的無損模型，然后導出輸電線路線路上的有功、無功與線路兩端電壓、相角之間的關系；再對模型進行改進，在輸電線路的送端和受端加入等值電動勢，推導出送受端系統等值電勢與輸電線路電壓、送受端短路比的關系，得到系統傳輸的功率與送受端等值電動勢、相角差、送受端短路比、輸送距離的關系式；根據靜態穩定儲備系數的取值范圍決定輸電線路實際輸送的極限功率；對線路進行容性補償，依據補償后改變的參數得到補償后的輸電功率的關系式。本發明具有提高交流長距離電能能力、能夠確定某地區線路上投入固定串補裝置的最優串補度的顯著優點。

技術領域

本發明屬于電力系統運行技術領域，具體為一種提高電源外送型電網輸電能力的方法。

背景技術

對于遠距離輸電線，輸電線電抗成為限制線路輸電能力的主要因素，其輸電能力主要取決于線路的穩定極限。同步發電機的功角穩定性使輸送功率、輸電距離距離受到限制，必須對線路采取容性補償。目前有幾種方法可以用來提高輸電能力：一、加強電網建設、增加建設線路、改善電網結構。二、在輸電線路接入可控串補裝置，該方法在一個很大范圍內可快速、連續地調節線路的電抗，有效降低輸電線路的等效阻抗值，從而提高系統傳輸的功率。三、在輸電線沿途或受電終端并接靜止無功發生器或者靜止無功補償器，根據負載需要，動態調節無功，從而有效降低輸電線感性電抗的影響，同時保證電網系統的穩定性。以上三種方法理論上在電力系統中都起到補償電導的作用，但在實際工程中，由于投資巨大，性價比不高，一般不采用。四、投入固定串補裝置。該方法能有效降低輸電線感性電抗影響，并且投資較低。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術的不足，提供一種提高電源外送型電網輸電能力的方法，通過在輸電線路上投入一定補償度的電容來補償線路本身的電抗，從而增大線路的傳輸極限功率。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種提高電源外送型電網輸電能力的方法，步驟如下：

步驟一：建立長距離高壓架空輸電線路的分布參數下的無損模型：

式中，為線路特性阻抗；為線路傳播系數；z₁、y₁分別為線路阻抗和導納；U₁、I₁分別為線路始端電壓和電流；U₂、I₂分別為線路末端電壓和電流；l為線路起始端到末端的距離；

步驟二：對步驟一中的模型進行簡化并建立標幺值下的電壓、電流關系：

由于超高壓線路的電阻往往遠遠小于電抗，電導則可以忽略不計，所以設線路中的電阻r₁＝0，電導g₁＝0；對(1)式進行簡化，得輸到電線路標幺值下的電路電壓關系如下：

式中，β＝ω/c，為相位常數，ω為角頻率，c為光速；j為虛數單位；u₁、i₁分別為標幺值下為線路始端電壓和電流；u₂、i₂分別為標幺值下為線路末端電壓和電流；

步驟三：計算輸電線路有功功率和無功功率：

根據公式(2)和線路上功率與電壓、電流的關系可得：