[發(fā)明專利]一種提高交直流混聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的多直流緊急調(diào)制協(xié)調(diào)方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請(qǐng)日: 2019-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN111463771B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙偉;潘艷;徐鵬;張晶;王彤;李聰聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J1/10
• 分類號(hào): H02J1/10;H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 趙麗恒

本發(fā)明公開一種提高交直流混聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的多直流緊急調(diào)制協(xié)調(diào)策略。該策略包括：獲取多臺(tái)發(fā)電機(jī)的電磁功率曲線；計(jì)算故障過(guò)程中各發(fā)電機(jī)積累的不平衡能量；根據(jù)計(jì)算數(shù)值確定故障后送受端主導(dǎo)發(fā)電機(jī)群；獲取緊急動(dòng)作前的多直流換流母線以及發(fā)電機(jī)母線的電壓相角數(shù)據(jù)；確定不同直流相對(duì)送受端主導(dǎo)發(fā)電機(jī)的支援參數(shù)；結(jié)合送受端支援參數(shù)，依次確定不同直流對(duì)全系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的支援因子；歸一化支援因子，確定此時(shí)直流的支援順序表；監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)組的角速度曲線，動(dòng)態(tài)更新主導(dǎo)發(fā)電機(jī)群，同時(shí)獲得更新的直流支援順序表。本發(fā)明可以跟蹤暫態(tài)穩(wěn)定的主導(dǎo)發(fā)電機(jī)，從而動(dòng)態(tài)更新直流支援順序表，可以充分發(fā)揮直流調(diào)制對(duì)故障后系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定恢復(fù)的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高交直流混聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的多直流緊急調(diào)制協(xié)調(diào)策略。

背景技術(shù)

隨著超高壓交直流混合電網(wǎng)的快速發(fā)展，電網(wǎng)優(yōu)化資源配置的能力得到了顯著提高。特高壓直流輸電線路大容量遠(yuǎn)距離輸電的特點(diǎn)更加明顯。但隨著電網(wǎng)慣性的減弱，大擾動(dòng)引起的穩(wěn)定性問(wèn)題將更加突出，大擾動(dòng)后在發(fā)送端和接收端瞬時(shí)積累大量不平衡能量。發(fā)送端發(fā)電機(jī)加速，接收端減速，導(dǎo)致發(fā)送端與接收端轉(zhuǎn)子角運(yùn)行失步，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。如何采取有效的安全穩(wěn)定控制措施，從而加速不平衡能量的消解，保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性一直是研究的熱點(diǎn)。

目前電力系統(tǒng)第二道防線中包含多種安穩(wěn)舉措。很多學(xué)者考慮有效切機(jī)，合理切負(fù)荷等措施維持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。其中，切機(jī)是直接的控制措施，但故障后的發(fā)電機(jī)組重啟歷時(shí)較長(zhǎng)，切負(fù)荷會(huì)引起功率供應(yīng)的穩(wěn)定性問(wèn)題，并且兩種控制措施的都具有調(diào)節(jié)空間有限且控制代價(jià)相對(duì)較高的不足之處。因此考慮利用直流調(diào)制(DC modulation)，該調(diào)節(jié)手段具有控制速度快、功率調(diào)制容量大、無(wú)功功率、有功功率調(diào)節(jié)能力突出等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有前景的暫態(tài)穩(wěn)定調(diào)節(jié)方式。

針對(duì)目前形成的多直流并聯(lián)的電力系統(tǒng)，研究如何協(xié)調(diào)多條直流進(jìn)行直流調(diào)制，從而使直流調(diào)制效果最佳。目前的研究中綜合利用短路比指標(biāo)和多饋入相互作用因子指標(biāo)，從直流與直流、直流與交流相互作用2個(gè)方面對(duì)直流調(diào)制效果進(jìn)行排序，以穩(wěn)態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)效果，評(píng)價(jià)方法嚴(yán)謹(jǐn)性不足，并且制定的直流支援順序表是靜止的，不能適應(yīng)安穩(wěn)措施動(dòng)作后的已經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生改變的電力系統(tǒng)。因此考慮系統(tǒng)受擾后，從影響系統(tǒng)引起的不平衡能量分布因素這一動(dòng)態(tài)過(guò)程出發(fā)，重新建立直流支援效果評(píng)估指標(biāo)，同時(shí)，建立能夠跟隨系統(tǒng)送受端主導(dǎo)發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)更新的直流支援順序表，在此指導(dǎo)下形成的協(xié)調(diào)多直流支援策略是更有效的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種提高交直流混聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的多直流緊急調(diào)制協(xié)調(diào)策略，指導(dǎo)建立動(dòng)態(tài)的直流支援順序表，以使直流支援效果得到最佳，提高故障后電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種提高交直流混聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的多直流緊急調(diào)制協(xié)調(diào)策略，包括：

獲取故障過(guò)程中的多臺(tái)發(fā)電機(jī)的電磁功率曲線；

根據(jù)所有發(fā)電機(jī)的電磁功率曲線功率數(shù)據(jù)，計(jì)算故障過(guò)程中各發(fā)電機(jī)積累的不平衡能量；

根據(jù)不平衡能量數(shù)值確定送受端故障后電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的主導(dǎo)發(fā)電機(jī)群；

獲取故障切除時(shí)刻或直流調(diào)制動(dòng)作前的多直流換流母線以及發(fā)電機(jī)母線的電壓相角數(shù)據(jù)；

根據(jù)實(shí)測(cè)的電壓相角數(shù)據(jù)分別確定不同直流相對(duì)送受端主導(dǎo)發(fā)電機(jī)的支援參數(shù)；

結(jié)合送受端支援參數(shù)，依次確定不同直流對(duì)全系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的支援因子；

根據(jù)歸一化后的支援因子大小確定此時(shí)刻不同直流的支援順序表；

監(jiān)視所有發(fā)電機(jī)的角速度，獲取動(dòng)態(tài)更新的送受端主導(dǎo)發(fā)電機(jī)組合，從而動(dòng)態(tài)更新直流輸電系統(tǒng)支援順序表。