[發明專利]柔性直流接入點的選址及容量計算方法

有效

• 申請號: 202010838403.9
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111953003B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 章德;李云豐;周洋;蔣童;禹海峰;李夢驕;謝欣濤;侯益靈;李勇;馬俊杰
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司經濟技術研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

本發明公開了一種柔性直流接入點的選址及容量計算方法，包括確定待分析電網范圍并構建過載場景集合和過載線路集合；計算每一個過載場景中過載線路的權重因子從而得到所有柔性直流接入點位置對過載線路的功率靈敏度；計算位于每一個柔性直流接入點位置的VSC?HVDC對所有過載線路的綜合靈敏度；構建候選接入點集合；針對每一個候選接入點構建不同場景的多目標優化模型并求解，得到每一個候選接入點的容量配置結果；對候選接入點集合和候選接入點的容量配置結果進行評價得到最終的柔性直流接入點的選址結果及容量配置結果。本發明方法能夠有效減少N?1場景下交流線路的過載問題，而且可靠性高、效果較好。

技術領域

本發明屬于電氣自動化領域，具體涉及一種柔性直流接入點的選址及容量計算方法。

背景技術

隨著經濟技術的發展和人們生活水平的提高，電能已經成為了人們生產和生活中必不可少的二次能源，給人們的生產和生活帶來了無盡的便利。

隨著大規模風光發電等可再生能源大量接入電網，加上主動配電網分布式電源的廣泛應用，該類能源的隨機性和間歇性特性使得電網的源荷兩側呈現不確定性特征。這種不確定性，對電網的安全穩定運行帶來了諸多影響。故而，研究電網在檢修或者規劃期間的安全可靠性，尤其是N-1問題顯得尤為必要。當N-1故障發生后，電網中的器件或線路易發生重載或者過載。現有文獻主要采用切負荷方法解決過載問題，該方法會造成用戶缺電損失，影響供電可靠性。因此，有必要主動探索新技術，使之在解決N-1故障下過載問題的同時，能夠降低或避免負荷損失。

考慮到VSC-HVDC由自關斷開關器件構成，不僅可以方便地控制潮流方向，而且在電網故障時VSC-HVDC既可向故障區域提供有功功率的緊急支援，又可以提供無功功率補償，從而改善系統的電壓和功角穩定性。基于此，現今電網已經逐步開始采用VSC-HVDC來緩解N-1故障后的電網過載問題，從而進一步發揮HVDC的功效并擴展其應用范圍。

由于HVDC的選址定容直接影響到直流輸電的能量傳輸和各項調控功能，尤其HVDC在不同位置并網時，其對電網過載的調節能力也不同；同時HVDC的建設投入(場地、時間等)也對其工業推廣應用有很大的影響，因此有必要對HVDC的選址定容問題進行深入研究。

目前，國內外學者在關于HVDC接入電網的選址定容問題上進行了一些研究。然而已有研究方法大多集中在多直流饋入的方面，并且主要針對穩定性指標多饋入短路比，附帶考慮線損等其他因素。但是，現有的研究方法，其綜合考慮的因素較少，而且選址定容的效果相對并不突出，從而嚴重制約了HVDC的推廣和應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠有效減少N-1場景下交流線路的過載問題，而且可靠性高、效果較好的柔性直流接入點的選址及容量計算方法。

本發明提供的這種柔性直流接入點的選址及容量計算方法，包括如下步驟：

S1.確定待分析電網范圍，計算待分析電網范圍內所有的過載場景和過載線路，從而構建過載場景集合和過載線路集合；

S2.根據步驟S1構建的過載場景集合，計算每一個過載場景中過載線路的權重因子，從而得到待分析電網范圍內所有柔性直流接入點位置對過載線路的功率靈敏度；

S3.根據步驟S2得到的權重因子和功率靈敏度，計算得到位于每一個柔性直流接入點位置的VSC-HVDC對所有過載線路的綜合靈敏度；

S4.根據步驟S3得到的所有綜合靈敏度，選取若干個綜合靈敏度值所對應的柔性直流接入點位置，構成候選接入點集合；

S5.根據步驟S4得到的候選接入點集合，針對每一個候選接入點，構建不同場景的多目標優化模型并求解，從而得到每一個候選接入點的容量配置結果；

S6.對步驟S4確定的候選接入點集合和步驟S5得到的每一個候選接入點的容量配置結果進行評價，從而確定最終的柔性直流接入點的選址結果及容量配置結果。