[發(fā)明專利]一種確定特高壓直流送端新能源最大占比的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910973692.0
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110797897B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鐵柱;汪夢軍;馬士聰;張曦;曾思成;郭劍波;趙兵;王姍姍;王天昊;于光耀;馬世乾
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網(wǎng)天津市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發(fā)明公開了一種確定特高壓直流送端新能源最大占比的方法及系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)運行控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法包括：將特高壓直流送端交流系統(tǒng)交流主網(wǎng)等值為等值交流系統(tǒng)，特高壓直流送端交流系統(tǒng)近區(qū)配套新能源機組等值為近區(qū)等值新能源系統(tǒng)，獲取等值參數(shù)；確定特高壓直流送端交流系統(tǒng)近區(qū)新能源占比；根據(jù)新能源占比確定特高壓直流送端交流系統(tǒng)暫態(tài)壓升；獲取特高壓直流送端交流系統(tǒng)新能源最大占比。本發(fā)明可用于實際電網(wǎng)的分析和運行，可以在保證計算結(jié)果準確性的同時，簡化分析計算難度，具有較高的工程適用性，可以有效保障電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運行控制技術(shù)領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種確定特高壓直流送端新能源最大占比的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國的風、光資源主要集中在三北地區(qū)，負荷中心集中在華東和華中地區(qū)，風、光能源基地與負荷中心的距離在800公里到3000公里之間。特高壓直流輸電具備點對點、超遠距離、大容量送電能力，是解決我國能源與電力負荷逆向分布問題、實施國家“西電東送”戰(zhàn)略的核心技術(shù)。風電單獨輸送時，其不確定性將為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來風險，且輸電通道無法得到充分利用，經(jīng)濟性差；采用風電與近區(qū)火電“打捆”的方式混合外送，是較為理想的輸電模式。

在實際運行過程中，當特高壓直流發(fā)生換相失敗或發(fā)生閉鎖故障時，將會給送端電網(wǎng)帶來較大的功率擾動，并伴隨發(fā)生暫態(tài)過電壓，可能引起近區(qū)新能源機組因耐高壓能力不足而脫網(wǎng)。特高壓直流換相失敗引起的送端暫態(tài)過電壓問題成為制約“風火打捆”直流送出能力與新能源接入能力的主要因素。

受制于大容量特高壓直流換相失敗引起的送端暫態(tài)過電壓問題，直流送端的新能源占比不能無限增加，而是有一個系統(tǒng)可接納的最大占比；對于考慮暫態(tài)過電壓的直流送端新能源最大占比，目前并無實用化的確定方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種確定特高壓直流送端新能源最大占比的方法，包括：

將特高壓直流送端交流系統(tǒng)交流主網(wǎng)等值為等值交流系統(tǒng)，特高壓直流送端交流系統(tǒng)近區(qū)配套新能源機組等值為近區(qū)等值新能源系統(tǒng)，獲取等值參數(shù)；

獲取近區(qū)新能源系統(tǒng)裝機容量S_wind和直流系統(tǒng)換相失敗前正常運行時輸送的有功功率P_dc，根據(jù)S_wind和P_dc確定特高壓直流送端交流系統(tǒng)近區(qū)新能源占比k_wind；

獲取直流系統(tǒng)換相失敗前正常運行時消耗的無功功率Q_dc和近區(qū)新能源系統(tǒng)進入低穿時發(fā)出的無功功率Q_wind、根據(jù)等值參數(shù)、Q_dc、Q_wind及新能源占比k_wind確定特高壓直流送端交流系統(tǒng)暫態(tài)壓升ΔU₂；

將特高壓直流送端交流系統(tǒng)暫態(tài)壓升ΔU₂作為特高壓直流送端交流系統(tǒng)運行所允許的最大暫態(tài)壓升ΔU_2MAX，根據(jù)ΔU_2MAX獲取特高壓直流送端交流系統(tǒng)新能源最大占比k_{wind_max}。

可選的，等值參數(shù)，包括：

交流系統(tǒng)的內(nèi)電勢U₁、交流系統(tǒng)送出的有功功率P₁、交流系統(tǒng)送出的無功功率Q₁、交流系統(tǒng)的等值阻抗Z_eq、交流系統(tǒng)注入特高壓直流送端的有功功率P₂、交流系統(tǒng)注入特高壓直流送端的無功功率Q₂、近區(qū)新能源系統(tǒng)注入特高壓直流送端的有功功率P₃和近區(qū)新能源系統(tǒng)注入特高壓直流送端的無功功率Q₃。

可選的，確定特高壓直流送端交流系統(tǒng)近區(qū)新能源占比k_wind，確定公式如下：