[發明專利]一種受端交流系統的PV曲線求解方法和系統

在審

• 申請號: 201910729116.1
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN112350360A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 朱琳;吳學光;劉昕;李方媛;竇昊翔;寇龍澤
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司信息通信分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;G06F30/20;G06F111/04
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種受端交流系統的PV曲線求解方法和系統，包括：將受端交流系統等值為無窮大電源與阻抗串聯的形式，建立受端逆變站和受端交流系統的數學模型，并利用受端逆變站和受端交流系統中母線電壓相等的原理對受端逆變站和受端交流系統的數學模型進行迭代求解，獲取控制周期內各時刻受端交流系統中換流母線電壓有效值以及各時刻受端換流站流入受端交流系統的有功功率和無功功率；根據控制周期內各時刻受端交流系統中換流母線電壓有效值以及各時刻受端換流站流入受端交流系統的有功功率和無功功率生成控制周期內受端交流系統的PV曲線；本發明提供的技術方案，計算速度快且計算精確度高，能滿足直流系統的控制要求。

技術領域

本發明涉及電力系統直流輸電技術領域，具體涉及一種受端交流系統的PV曲線求解方法和系統。

背景技術

隨著高壓直流輸電(High voltage direct current,HVDC)技術的快速發展，基于電網換相換流器(Line Commutation Converter,LCC)的常規高壓直流輸電在國內外有了廣泛應用。

根據能源和負荷分布特點及電網規劃，在眾多電網將成為含有“多饋入直流輸電系統”的互聯電網。多回特高壓直流工程的投運，可以解決上述地區電力供應不足問題，但也帶來一些新的問題。

LCC-HVDC為高度可控系統，輸送功率可以在短時間大幅度變化，運行靈活，還具有非同步聯網能力，在遠距離大容量輸電以及大區電網互聯等場合具有很廣闊的應用。但隨著越來越多LCC-HVDC工程的投運，我國電網已形成了大規模交直流混合電網，交流系統和直流系統之間的相互影響越來越嚴重。

例如在交流系統發生大的擾動或操作時，常規直流系統就有可能發生換相失敗，換相失敗又進一步影響交流電網穩定性。換相失敗是常規直流輸電系統中最常見的故障之一。在逆變器正常運行時，各閥輪流導通和關斷，實現交直流變換。在交流系統發生故障時，換流母線電壓降低。預定導通的閥接收觸發脈沖，進入換相過程，由于換相電壓降低，換相重疊角變大，預關斷閥在電流為零后承受反向電壓時間過短，絕緣尚未恢復或尚未完成換相過程即承受正向電壓，從而重新導通，發生換相失敗。逆變器一旦發生換相失敗，其輸出直流電壓大幅度下降導致直流電流大幅度增加，使得換相重疊角進一步增加，極易導致換相失敗再次發生。此時若不采取正確的控制措施，就有可能發生多次換相失敗，引發直流系統雙極閉鎖，功率輸送中斷。

PV曲線是交流系統分析中常用的系統特性曲線，可以很好地反應交流系統節點電壓和輸送功率之間的關系，對交流系統分析具有重要意義，同時也可將PV曲線應用在LCC-HVDC輸電控制中。

由于LCC-HVDC不同控制方式換流器輸送有功功率不同，PV曲線在系統運行中會因為不同運行狀況而發生變化，因此需要對受端交流系統特性進行求解，得出具有一定準確度的母線電壓特性曲線，由于直流系統控制速度較快，因此需要PV曲線的快速求解方法。

現有PV曲線求解多是通過負荷增長法以迭代法進行求解，精確度較高但計算速度較慢，難以滿足直流系統控制速度。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種受端交流系統的PV曲線求解方法，本方法的計算速度快且計算精確度高，能滿足直流系統的控制要求。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

本發明提供一種受端交流系統的PV曲線求解方法，其改進之處在于，所述方法包括：

步驟1.初始化t時刻受端交流系統中換流母線電壓有效值以及t＝t₀；

步驟2.根據所述t時刻受端交流系統中換流母線電壓有效值確定t時刻受端換流站流入受端交流系統的有功功率和無功功率；

步驟3.根據所述t時刻受端換流站流入受端交流系統的有功功率和無功功率確定t時刻受端交流系統中換流母線電壓有效值的估計值；