[發明專利]一種接入電壓源型換流站的多饋入系統穩定性的判斷方法

有效

• 申請號: 201811290299.3
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109167380B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 李東東;孫夢顯;趙耀;邊曉燕;楊帆;林順富
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/16
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳源源

本發明涉及一種接入電壓源型換流站的多饋入系統穩定性的判斷方法，具體步驟為：獲取接入電壓源型換流站的多饋入系統的潮流信息，將潮流信息輸入至多饋入廣義運行短路比HMIGOSCR模型，判斷HMIGOSCR模型的輸出數值是否為1；若數值大于1，則電力系統處于穩定狀態；若數值等于1，則電力系統處于臨界穩定狀態；若數值小于1，則電力系統失去穩定。與現有技術相比，本發明通過基于節點功率靈敏因子，利用單端口等值原理將含電壓源型換流器的混合多饋入系統等值為VSC的單饋入系統，建立全新的多饋入廣義運行短路比HMIGOSCR模型，解決傳統多饋入短路比難以準確評估VSC接入后受端交流系統的電壓支撐強度的問題。

技術領域

本發明涉及電力系統在線監測與控制，尤其是涉及一種基于多饋入廣義運行短路比的電力系統穩定性判斷方法。

背景技術

高壓直流輸電由于其損耗小、大容量的優勢，目前成為我國遠距離輸電采用的方式。但是，伴隨著直流輸電容量的增加，受端交流系統的對于直流系統的電壓支撐強度逐漸變弱。當直流系統發生換相失敗導致直流閉鎖，會導致送端潮流轉移，進而導致送端交流系統中薄弱點發生電壓失穩，即系統失去穩定性。而當故障切除之后的直流恢復過程中需要吸收大量無功，倘若此時無功補償不足會導致直流系統再次閉鎖，進而造成巨大的損失。在多饋入系統中，由于直流系統間的相互作用，一回直流發生換相失敗，會導致多個直流相繼發生換相失敗。相對于單饋入系統，多饋入系統雖然在運行方式上更加靈活，輸送的直流容量更大，但是一旦系統出現故障，對系統的電壓穩定性造成的危害也更大。

在理論研究和工程應用中，通常使用換流母線i處的多饋入有效短路比(multi-infeed effective short circuit ratio，MIESCR_i)來衡量在換流母線i處受端交流系統對多個直流系統的電壓支撐強度。短路比的定義式為：

式中，S_cci是在換流母線i處計算所得交流系統短路容量；P_dci，P_dcj是直流系統i和直流系統j的直流額定功率；Q_fi是換流母線處的無功補償容量；MIIF_ji是節點相互作用因子。ΔU_j，ΔU_i分別是換流母線處的電壓變化量。

一般在工程應用中，是采用在換流母線i處設置一個無功擾動，使其變化量為0.01，然后測得換流母線j處的電壓變化量，兩個變化量做比值得到節點相互作用因子，以此衡量直流系統間的相互作用。

傳統的多饋入系統中大多是采用電網換相換流器(line commutated converterbased high voltage direct current，LCC-HVDC)。LCC的運行需要一定強度的受端交流系統支撐。隨著電壓源型換流器(voltage source converter based high voltage directcurrent，VSC-HVDC)的發展，VSC可以不依賴于系統運行，可以獨立地控制有功無功的輸出，對于整個系統的運行特性有著一定的影響。由于傳統的多饋入有效短路比沒有考慮VSC的接入，難以評估VSC接入后的混合多饋入系統的電壓支撐強度。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種一種接入電壓源型換流站的多饋入系統穩定性的判斷方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種接入電壓源型換流站的多饋入系統穩定性的判斷方法，具體步驟為：

獲取接入電壓源型換流站的多饋入系統的潮流信息，將潮流信息輸入至多饋入廣義運行短路比HMIGOSCR模型，判斷HMIGOSCR模型的輸出數值是否為1；

若數值大于1，則電力系統處于穩定狀態；