[發明專利]考慮直流輸電系統啟動順序和恢復過程的系統恢復方法

有效

• 申請號: 201711380063.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108155641B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 劉崇茹;李欣蔚;羅鋼;婁源媛;錢峰;吳國炳;楊國銀;李力
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;廣東電網有限責任公司電力調度控制中心
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/36
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

本發明公開了屬于電力系統運行和控制技術領域的一種考慮直流輸電系統啟動順序和恢復過程的系統恢復方法。該方法首先考慮在黑啟動條件下直流輸電系統控制解鎖方式、直流啟動方式、直流啟動條件的問題，針對直流輸電系統的特性，進行直流啟動優先級指標的重新建立；其次，在保證電力系統穩定運行的情況下，建立直流輸電系統參與的系統恢復模型，以優化直流輸電系統參與系統恢復過程，在系統恢復過程中的提升直流功率。該方法充分考慮了啟動高壓直流輸電系統對電力網絡穩定性的影響，對多個可啟動的直流輸電系統進行排序，能夠進一步加快電網恢復速度，得到較優的發電機啟動順序，避免在啟動過程中出現系統再崩潰的現象。

技術領域

本發明屬于電力系統運行和控制技術領域，尤其涉及一種考慮直流輸電系統啟動順序和恢復過程的系統恢復方法。

背景技術

隨著電力網絡的不斷擴大，電網的復雜程度隨之提升，很多安全隱患也伴隨而來。大面積的停電事故會給社會和居民生活造成嚴重的損失。事故后電力系統的恢復，其根本目標是在系統全黑或部分停電的情況下，安全、快速地恢復電網供電。目前，對于電力系統恢復的方法大多數集中在交流電網的黑啟動技術研究與實踐，所謂黑啟動，是指整個系統因故障停運后，不依賴其他網絡幫助，通過系統中具有自啟動能力的發電機組啟動，帶動無自啟動能力的發電機組，逐漸擴大系統恢復范圍，最終實現整個系統的恢復。大面積停電后，系統的啟動電源必須是能夠自啟動的機組，一般利用本地區具有自啟動能力的燃油機組、水電機組作為黑啟動電源，能在停運后快速恢復發電，并通過輸電線輸送啟動功率至其他機組，逐步啟動其他大型常規發電機組。傳統的電力系統恢復采用交流輸電方式帶動電網恢復，存在啟動速度慢、輔機啟動沖擊大等不足，會減慢黑啟動過程中負荷的恢復速度，而直流輸電系統具有輸送功率大、啟動和調整速度快、可控性強等特點，對于負荷較重的交直流電網，若能在系統恢復初期，盡快啟動直流系統，充分發揮直流輸電的優點，利用外網對重負荷電網的功率補充，加快電網內部負荷恢復過程，對提高電網內部自愈恢復過程的穩定性有積極作用，有助于電網在更短的時間內恢復供電。合理設計直流輸電的加入過程將大大縮短系統恢復時間。然而當前交直流電網內部存在很多直流落點，啟動直流輸電系統的先后順序需要進一步的研究。

發明內容

為了克服交流輸電方式帶動電網恢復過程中啟動速度慢、輔機啟動沖擊大以及減慢黑啟動過程中負荷的恢復速度的問題，本發明提出一種考慮直流輸電系統啟動順序和恢復過程的系統恢復方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取直流輸電系統參與系統恢復過程的參數數據；

步驟2：采用迪杰斯特拉算法搜索電力網絡，得到所有待接入直流落點和待啟動發電機的最短加權路徑；

步驟3：分別判斷有效直流慣性常數和交流系統短路容量是否滿足直流功率接入條件，如果滿足則執行步驟4，否則執行步驟10；

步驟4：計算待啟動高壓直流輸電系統的優先級指標R_D，并排序得到直流啟動序列，選取最小R_D對應直流落點的高壓直流輸電系統優先啟動；

步驟5：根據步驟4的計算結果，選取最小R_D對應的直流落點，建立直流輸電系統參與的系統恢復模型，采用原對偶內點算法對模型求解得到最優潮流值，若計算結果收斂，則執行步驟6，否則按照R_D由小到大的順序啟動下一個高壓直流輸電系統，循環此步驟，直至所有滿足直流功率接入條件的直流落點全部求解檢驗完畢跳出循環；若所有滿足直流功率接入條件的直流系統均不能啟動成功，則執行步驟10；

步驟6：根據系統穩定運行的頻率偏差和負荷接入的延遲時間確定每次提升直流傳輸功率值，恢復直流功率；

步驟7：根據當前直流輸送功率確定控制電壓指令；

步驟8：判斷直流系統電壓值是否提升為額定電壓值，如果提升至額定電壓值，確定當前需要接入的無功補償設備容量，否則更新直流功率后執行步驟7；