[發明專利]支撐LCC-HVDC啟動的系統恢復方法

有效

• 申請號: 201710337924.4
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107104455B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 吳琛;劉旭斐;張丹;梁海平;李鵬飛;李少巖;楊超
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司;華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種支撐LCC?HVDC啟動的系統恢復方法，給出了增大待恢復電網在換流母線處的短路容量和轉動慣量兩個指標值以滿足LCC?HVDC啟動要求的系統恢復策略。本發明綜合考慮VSC?HVDC和LCC?HVDC輸電通道的功率支援作用，充分發揮高壓直流輸電傳輸容量大、調節速度快等特點，可以加快后續恢復進程，降低大停電帶來的經濟損失和社會影響。

技術領域

本發明涉及一種系統恢復方法，尤其涉及一種支撐LCC-HVDC啟動的系統恢復方法，屬于電力系統安全防御與恢復控制技術領域。

背景技術

作為電力系統安全防御的重要措施之一，研究電力系統大停電后的黑啟動恢復問題對于減輕恢復控制負擔、加快系統恢復速度、減小經濟損失及社會影響具有重要意義。近年來，高壓直流輸電憑借其傳輸容量大、控制靈活迅速和經濟性方面的優勢在國內外得到了大力推廣。考慮到大停電事故的發生不可能完全避免，現代社會對電力需求的依賴程度不斷提高，大停電的發生對社會造成的影響會更加嚴重，因此高壓直流輸電線路的恢復及功率支援成為電力系統恢復過程中一個不可回避的問題，快速可靠的直流通道恢復及其功率支援將有效地加快整個電網的恢復進程。

現有的電力系統黑啟動恢復決策方法主要針對不包含高壓直流輸電線路的交流系統進行。考慮外網直流功率支援時電力系統恢復方案的制定和實現方法將明顯有別于已有研究成果。首先，可將具有自啟動能力的柔性直流輸電系統(VSC-HVDC)納入到黑啟動電源中，將其作為一種外網功率支援對待恢復電網進行黑啟動。其次，對于高壓直流輸電通道(LCC-HVDC)而言，受端交流系統的轉動慣量和換流站母線處的短路容量大小是判斷直流能否可靠接入以實現功率支援的關鍵指標，而由于恢復初期待恢復電網轉動慣量和短路容量普遍偏小，常規直流送電通道無法迅速接入，影響了其功率支援能力的發揮。在電力系統恢復初期，采用合適的恢復策略能促進直流系統的快速啟動，進而對交流系統提供功率支援，有效加快系統整體恢復的進程。因此，從交直流系統的交互作用出發，研究以較小的操作代價支持傳統直流較快可靠啟動的方法就十分必要。

當前，利用柔性直流輸電進行黑啟動的研究多集中在VSC-HVDC自身的仿真模型搭建或啟動控制策略的制定上，缺少與待恢復電網黑啟動操作相結合的深入研究。而常規直流不能作為黑啟動電源，它的啟動需要受端交流系統進行支持。現有提升待恢復電網強度以使高壓直流可靠接入的研究以機組的啟動順序為依據，而機組的啟動、爬坡時間較長，且往往在這一恢復過程中待恢復電網的短路容量和轉動慣量均會增大。因此，現有排序并不能有針對性地快速精準提升其轉動慣量或短路容量；此外，在直流恢復過程中，如果待恢復電網在換流母線處的短路容量不足，可以采取投入并聯雙回線以及對已恢復線路進行合環操作的方式快速提升其在換流站母線處的短路容量，此時如果再考慮機組恢復往往會使直流接入交流系統的時間延后，不利于高壓直流輸電自身優勢的有效發揮，貽誤恢復時機。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種支撐LCC-HVDC啟動的系統恢復方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種支撐LCC-HVDC啟動的系統恢復方法，給出了增大待恢復電網在換流母線處的短路容量和轉動慣量兩個指標值以滿足LCC-HVDC啟動要求的系統恢復策略。

當待恢復電網的轉動慣量不滿足所述LCC-HVDC啟動要求時，在已啟動機組的輸出功率達到額定值之前令其繼續爬坡增大出力，同時按照待恢復機組的轉動慣量增加率對待恢復機組進行優先級排序，由高到低依次啟動可恢復機組；對轉動慣量值間隔相等時段進行核驗，直至系統轉動慣量滿足約束條件為止。

當待恢復電網在換流母線處的短路容量不滿足所述LCC-HVDC啟動要求時，按照并聯雙回線路的短路容量增加量f_△SCR,L的大小依次投入并聯雙回線路，直到待恢復電網在換流母線處的短路容量滿足所述LCC-HVDC啟動要求為止。