[發明專利]一種提升直流多饋入受端電網強度的調相機選址方法

有效

• 申請號: 202010894638.X
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112234659B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 趙壽生;孫維真;周泰斌;葉琳;孫景釕;張靜;汪家銘;鄭昌庭;周正陽;楊瀅;李東梧;周靖皓;石博隆;辛煥海;趙碚;項燁鋆;胡長洪;劉津源
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司溫州供電公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H02J5/00
• 分類號: H02J5/00;H02J3/44
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 歐陽俊

本發明公開了一種提升直流多饋入受端電網強度的調相機選址方法，根據廣義短路比指標來判斷直流多饋入受端電網強度的強弱，通過廣義短路比靈敏度分析方法，找到直流多饋入受端電網直流落點的薄弱環節，并將該節點作為調相機的安裝地點，通過計算廣義短路比靈敏度大小及排序，選取靈敏度最大的節點作為最佳調相機安裝地點。本發明的優點是：能夠定量地衡量各節點安裝調相機對直流多饋入受端電網強度的提升效果，有效地提升了直流多饋入受端電網的電壓支撐能力，并能在確保交直流混聯直流多饋入系統穩定運行的前提下減少調相機的配置容量，其經濟性效果突出。

技術領域

本發明涉及一種調相機選址方法，尤其是涉及一種提升直流多饋入受端電網強度的調相機選址方法。

背景技術

最近幾年，我國西部、北部的可再生能源發電得到了大幅發展，同時由于我國東南沿海地區的負荷持續增長，跨省跨地區遠距離的高壓直流輸電工程紛紛開始落地建設。目前，我國華東電網和南方電網等直流饋入密集的地區和區域已經形成世界上絕無僅有的大規模直流多饋入輸電系統，它們主要承擔將西南地區的水電和西北地區的火電，風電送入東部負荷中心以及區域互聯的任務。同一交流電網被多回直流線路饋入無法避免，這些直流線路由于電氣距離較近，會互相影響，由直流換相失敗導致的穩定風險越來越大，如何能保證多饋入系統能穩定經濟地運行就顯得至關重要。

換相失敗是直流系統最常見的故障之一。而在直流多饋入輸電系統中，由于各直流逆變站間電氣距離較近，交直流系統間相互作用復雜，直流系統或受端交流系統發生故障，可能引發多回直流同時或相繼換相失敗和連續換相失敗；并且當受端系統強度較弱或交流系統故障較嚴重時，多回直流的連續換相失敗可能導致直流功率傳輸的中斷，最終威脅到整個系統的安全穩定運行。常規高壓直流輸電為保證晶閘管可靠換相，受端交流電網必須足夠強壯，也就是說受端交流電網的電網強度強。近期擬在換流站安裝調相機來提高受端動態無功支撐，而調相機的安裝位置將直接影響受端交流電網強度，影響直流多饋入系統抵御換相失敗的能力。之前的調相機選址方法僅僅考慮交流母線系統強度，在容易發生換相的直流落點根據經驗定性地安裝調相機。然而該方法缺少理論支撐，完全根據經驗選址，不能定量地衡量不同位置安裝調相機提升直流多饋入輸電系統強度的效果。

因此，調相機的安裝位置要定量地計算不同位置安裝調相機對直流多饋入輸電系統強度的效果，基于此選取最優安裝位置。

發明內容

本發明提出了一種提升直流多饋入受端電網強度的調相機選址方法，克服了傳統調相機選址方法不能有效地衡量調相機的安裝位置對直流多饋入系統強度的提升效果。本發明旨在通過廣義短路比靈敏度分析方法，找到直流多饋入受端電網直流落點的薄弱環節，使得該點安裝調相機對直流多饋入系統的強度提升效果最好。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種提升直流多饋入受端電網強度的調相機選址方法，包括以下步驟：

S1、確定交流系統網絡結構，線路阻抗以及直流輸送的有功功率，給出可安裝調相機位置等信息；

S2、計算直流多饋入受端電網的廣義短路比，再計算出廣義短路比關于導納矩陣元素的靈敏度；

S3、對于可安裝調相機的所有節點，選取廣義短路比靈敏度最大的節點作為最佳安裝地點；

S4、根據廣義短路比指標大小確定安裝調相機后受端電網強度是否達到預設目標，預設目標為系統廣義短路比gSCRYgSCR，YgSCR為考慮穩定裕度后強系統的穩定邊界；若達到則結束本方法，若未達到則轉至步驟S2；

S5、輸出調相機安裝的節點位置，結束。

優選的，步驟S2中，直流多饋入受端電網強度使用廣義短路比指標判斷，直流多饋入受端電網的廣義短路比gSCR計算公式如下：

gSCR＝minλ(J_eq)