[發(fā)明專利]一種交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811518505.1
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109524982B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國輝;李志中;劉萌;蘇建軍;王賓;張?zhí)鞂?/a>;黃秉青;張婉婕;史方芳;楊超;李寬;趙斌超;王永波;李聰聰;梁正堂;石碩;李娜;佟新元
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;清華大學(xué);國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

1.一種交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法，其特征在于，所述暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法包括以下步驟：

步驟1：構(gòu)建交直流混聯(lián)電網(wǎng)的故障集故障集中數(shù)據(jù)包括離線仿真數(shù)據(jù)和真實(shí)錄波數(shù)據(jù)

步驟2：對步驟1所構(gòu)建的交直流混聯(lián)電網(wǎng)故障集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為每一個(gè)故障情境即擾動(dòng)情境標(biāo)定與交流故障等值的故障容量ΔP_ac，同時(shí)記錄下直流控制系統(tǒng)的狀態(tài)變量和逆變側(cè)的延遲觸發(fā)角

步驟3：在交直流混聯(lián)電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，交直流控保系統(tǒng)對交直流混聯(lián)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，若發(fā)生交流擾動(dòng)，則估算交流系統(tǒng)的故障容量

步驟4：使用估計(jì)的故障容量對交直流混聯(lián)電網(wǎng)故障集進(jìn)行快速的并行檢索采樣，獲取該故障容量之下交流系統(tǒng)的響應(yīng)的N個(gè)采樣值；

步驟5：讀入步驟2記錄下來的直流控制系統(tǒng)的狀態(tài)變量和逆變側(cè)的延遲觸發(fā)角將步驟4得到的N個(gè)采樣值輸入至直流換流站動(dòng)態(tài)相量等值模型進(jìn)行快速的并行解析計(jì)算，獲得等值模型之下各交流系統(tǒng)采樣值對應(yīng)的直流響應(yīng)，即直流系統(tǒng)的期望響應(yīng)；

步驟6：對步驟5得到的直流系統(tǒng)期望響應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，標(biāo)定N個(gè)采樣值之下交直流混聯(lián)電網(wǎng)發(fā)生暫態(tài)失穩(wěn)情況的事件個(gè)數(shù)，計(jì)算該次并行采樣下發(fā)生失穩(wěn)的事件比例，以該比例作為暫態(tài)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的估計(jì)值；

步驟7：返回步驟2至步驟6，重復(fù)K次，每次計(jì)算對應(yīng)更新風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)即暫態(tài)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)的估計(jì)值，加權(quán)平均得到最終的交直流電網(wǎng)暫態(tài)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)評估值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法，其特征在于：

在步驟1中，離線仿真數(shù)據(jù)是指對交直流混聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)格式的電磁暫態(tài)仿真，對各種擾動(dòng)情境之下的交直流系統(tǒng)的響應(yīng)進(jìn)行記錄，獲取的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法，其特征在于：

在步驟1中，所述真實(shí)錄波數(shù)據(jù)是指交直流混聯(lián)電網(wǎng)在運(yùn)行過程中獲得的真實(shí)錄波數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法，其特征在于：

在步驟2中，所述控制系統(tǒng)的狀態(tài)變量是指直流換流閥控制器的極控級的相關(guān)PI控制器的積分器輸出量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法，其特征在于：

在步驟3中，當(dāng)所述交直流混聯(lián)電網(wǎng)發(fā)生交流擾動(dòng)時(shí)，由交直流控保系統(tǒng)測量獲得直流功率擾動(dòng)值并以此估算交流系統(tǒng)的故障容量

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法，其特征在于：

通過以下交直流功率估算公式估算交流系統(tǒng)的故障容量

其中，k為比例系數(shù)，由故障集擬合得出，ò為容許殘差。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法，其特征在于：

所述比例系數(shù)k由通過步驟2中所得到每一個(gè)故障情境標(biāo)定與交流故障等值的故障容量ΔP_ac以及步驟1中的離線仿真數(shù)據(jù)擬合得到。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法，其特征在于：

所述容許殘差ò取值范圍為0.03p.u.-0.06p.u.。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法，其特征在于：

所述容許殘差ò取值為0.05p.u.。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估方法，其特征在于：

在步驟4中，在交直流混聯(lián)電網(wǎng)的故障集中，檢索所有故障情境下的相關(guān)錄波數(shù)據(jù)，只要任一故障情境的交流系統(tǒng)功率擾動(dòng)在步驟3所估算交流系統(tǒng)的故障容量容許殘差范圍內(nèi)，即將其作為風(fēng)險(xiǎn)評估所需的故障情境，該故障情境下的逆變器交流系統(tǒng)母線電壓的錄波數(shù)據(jù)為一個(gè)采樣值。