[發明專利]一種直流饋入受端電網的無功補償裝置選址方法

在審

• 申請號: 202010069377.8
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111262253A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 謝珍建;黃成辰;張文嘉;許偲軒;郭莉;黃俊輝;鄭晨一;湯奕
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安

本發明公開了一種直流饋入受端電網的無功補償裝置選址方法，包括如下步驟：1)根據直流饋入受端電網的網架結構，確定引起直流饋入受端電網電壓穩定問題的典型故障集；2)基于典型故障集進行仿真分析，確定受端電網的電壓穩定性薄弱區域；3)在受端電網的電壓穩定性薄弱區域中確定無功補償裝置的最優安裝地點本發明與現有方法相比能較準確地得到受端電網的電壓穩定薄弱區域，進而確定較優的補償地點。

技術領域

本發明涉及電力系統穩定分析與控制研究領域，特別涉及一種直流饋入受端電網的無功補償裝置選址方法。

背景技術

為滿足負荷中心日益增長的用電需求，通過具備大容量、遠距離輸電優勢的高壓直流輸電工程接納外來電力，從而實現能源跨區優化配置，是緩解負荷中心地區能源供應壓力的有效手段。但直流饋入導致受端電網動態無功儲備減小、調節能力受限，給電網安全穩定帶來了新的問題。其中受端電網故障常常引起直流換相失敗，造成的電壓穩定問題嚴重威脅電網的正常運行。

針對這一問題，安裝無功補償裝置是在電網規劃和運行階段都可以采取的重要解決措施。為了能夠充分發揮無功補償裝置的作用，通常需要對無功補償裝置的安裝地點進行選址。由于現有電網規模較大，若以整個電網為研究對象進行無功補償裝置選址，效率不高且沒有必要。但現有研究大多依據電氣距離等因素簡略地縮小研究區域，未有效結合受端電網的實際情況，因此無法得到準確的電壓穩定薄弱區域。且當前研究將選址地點局限于500kV站點，未考慮較低電壓等級站點的影響。

由此可見，當前研究中對于直流饋入受端電網無功補償裝置的選址方法仍有待進一步完善。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種直流饋入受端電網的無功補償裝置選址方法，該方法能有效獲取受端電網電壓穩定的薄弱區域，并將研究范圍擴展到220kV站點，從而確定對受端電網電壓穩定性提升效果最好的無功補償裝置安裝地點，本發明的技術方案如下：

一種直流饋入受端電網的無功補償裝置選址方法，包括如下步驟：

1)根據直流饋入受端電網的網架結構，建立引起直流饋入受端電網電壓穩定問題的典型故障集；

2)基于典型故障集進行仿真分析，按如下方法確定受端電網的電壓穩定性薄弱區域，該方法包括：

首先采用電力系統仿真軟件PSD-BPA對典型故障集中每一故障進行仿真分析，記錄各故障下直流饋入受端電網中220kV及以上的所有站點電壓標幺值的仿真結果，按電壓標幺值跌落程度由小到大的順序對各站點進行排序，并依次賦值1～n+1，n+1為受端電網中220kV及以上的站點總數；

再將各站點在典型故障集中所有故障下的賦值進行求和，得到典型故障集中各站點的故障值；

最后，在受端電網中直流饋入站點的二級斷面內的每個500kV站點范圍內，選取故障值最大的5-10個站點，構成每個500kV站點范圍內的薄弱區域，所有500kV站點范圍內的薄弱區域構成該受端電網的電壓穩定性薄弱區域；

3)在受端電網的電壓穩定性薄弱區域中按下述方法確定無功補償裝置的最優安裝地點，該方法包括：

對受端電網中每個500kV站點范圍內的薄弱區域中的N+1站點，依次設置三相永久性短路故障，并按下式(1)計算站點i因設三相永久性短路故障對其余站點暫態電壓的影響程度I_i，選取影響程度最大的站點作為該500kV站點范圍內的最優無功補償裝置安裝地址，