[發明專利]計及直流電流變化域的多饋入直流相互影響評估方法及系統

在審

• 申請號: 202011225610.3
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112364497A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 劉棟;張靜怡;顧盼;張艷;宋凱歌
• 申請（專利權）人: 國網經濟技術研究院有限公司;山東大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本公開提出了計及直流電流變化域的多饋入直流相互影響評估方法，包括：確定整流側定電流控制器動作前的直流電流變化域；利用求得的直流電流變化域，計算換流母線處的電壓變化量；利用求得的換流母線電壓變化量，計算各換流母線電壓變化量的比值，得到多饋入電壓相互作用因子的值；利用求得多饋入電壓相互作用因子的值，衡量受端電網各直流系統間的相互影響。分析結果顯示，在計算多饋入相互作用因子時，計及擾動引起直流電流變化域的計算結果更接近時域仿真結果。

技術領域

本公開屬于電氣技術領域，尤其涉及計及直流電流變化域的多饋入直流相互影響評估方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

隨著特高壓電網的網架結構不斷加強，若特高壓電網仍與500kV系統電網保持并列運行，500kV系統將會出現短路電流水平超標等問題，因此500kV系統需要進行分區解耦處理。但受端系統已形成多直流饋入系統，在進行分區解耦時，應避免相互影響大的直流系統被劃分到同一分區，從而減小直流系統間相互影響給受端系統穩定運行帶來的風險。因此構建多饋入直流相互影響的評估方法對指導電網分區解耦具有重要意義。

CIGRE WG B4-41工作組以電壓相互影響為基礎定義的多饋入直流相互作用因子(multi-infeed interaction factor,MIIF)能夠反映各直流系統之間的相互影響關系，它是衡量多饋入直流系統間相互影響的重要指標?，F有相關研究根據MIIF的定義，推導了基于節點阻抗矩陣的MIIF解析式表達式，反映出多直流的相互影響與系統網絡結構及相關因素有關?？紤]到交流系統無功特性對換流母線電壓的影響，現有相關研究基于潮流計算的雅克比矩陣推導了MIIF解析表達式。

上述方法在評估直流系統之間的相互影響時，都假定交流系統施加擾動后直流輸電線路上的直流電流保持恒定不變，然后根據擾動后系統達到穩態時換流母線上的電壓變化量計算多饋入相互作用因子。但是，由于直流輸電系統動態響應特性快，在交流系統施加擾動引起換流母線電壓下降后到定電流控制器動作前的時間段內，直流輸電線路上的直流電流在電磁時間尺度會有一個增大的過程，此過程中換流器的功率因數下降，逆變器的無功功率需求量大于補償設備提供的無功功率，此部分缺少的無功功率將由交流系統提供，從而對換流母線處的電壓造成影響。因此，在評估多饋入直流相互影響時，需要計及電磁暫態時間尺度直流電流變化對換流母線處電壓的影響。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本公開提供了計及直流電流變化域的多饋入直流相互影響評估方法，該方法計及擾動出現后到整流側定電流控制器動作前，電磁暫態時間尺度上直流電流的變化域對換流母線處電壓的影響，分析了擾動后直流電流的變化域和調節器的時間常數對電壓相互作用因子計算的影響，推導了計及直流電流變化域的多饋入相互作用因子表達式，該方法計算的多饋入相互作用因子更接近時域仿真得到的結果。

為實現上述目的，本公開的一個或多個實施例提供了如下技術方案：

第一方面，公開了計及直流電流變化域的多饋入直流相互影響評估方法，包括：

確定整流側定電流控制器動作前的直流電流變化域；

利用求得的直流電流變化域，計算換流母線處的電壓變化量；

利用求得的換流母線電壓變化量，計算各換流母線電壓變化量的比值，得到多饋入電壓相互作用因子的值；

利用求得多饋入電壓相互作用因子的值，衡量受端電網多直流系統之間的相互影響。

衡量時，根據多饋入電壓相互作用因子的大小，來衡量直流系統之間相互影響。多饋入電壓相互作用因子的取值范圍在0～1之間，越接近于1，說明直流系統之間相互影響越大；越接近于0，說明直流系統之間相互影響越小。