[發(fā)明專利]一種基于無(wú)功支撐能力換相失敗預(yù)測(cè)的電力系統(tǒng)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011426414.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112421668B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭琦;王賓;劉志江;何小才;李書(shū)勇;景柳銘;崔柳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36;H02J3/16
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，特別涉及一種基于無(wú)功支撐能力換相失敗預(yù)測(cè)的電力系統(tǒng)控制方法。本發(fā)明方法在換相失敗預(yù)測(cè)控制時(shí)考慮各回路的無(wú)功補(bǔ)償能力，將各回路的電壓支撐能力體現(xiàn)在換相失敗預(yù)測(cè)控制的參數(shù)設(shè)定。基于無(wú)功補(bǔ)償來(lái)修正換相失敗電壓降落整定值，可以有效平衡各回路換相失敗風(fēng)險(xiǎn)，也能減少增大逆變側(cè)息弧角后直流系統(tǒng)吸收的無(wú)功功率，使其更適合線路運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，也能更快速、更有效的降低換相失敗風(fēng)險(xiǎn)，降低各直流回路無(wú)功功率的紋波系數(shù)。因此，采用本發(fā)明的電力系統(tǒng)控制方法，使線路無(wú)功功率變化更加平滑，降低電力系統(tǒng)因換相失敗預(yù)測(cè)控制所帶來(lái)的無(wú)功功率沖擊給電壓造成的負(fù)擔(dān)，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，特別涉及一種基于無(wú)功支撐能力換相失敗預(yù)測(cè)的電力系統(tǒng)控制方法。

背景技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)電力負(fù)荷與電能生產(chǎn)嚴(yán)重不匹配的國(guó)家，隨著我國(guó)電力技術(shù)不斷革新和進(jìn)步，長(zhǎng)距離高壓直流輸電的優(yōu)勢(shì)正逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，電力系統(tǒng)已然由交流互聯(lián)系統(tǒng)向交直流混聯(lián)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，我國(guó)已建成全球最大的交直流混聯(lián)系統(tǒng)。但是當(dāng)交流測(cè)發(fā)生故障或經(jīng)歷大擾動(dòng)時(shí)，傳統(tǒng)高壓直流輸電逆變側(cè)不可避免會(huì)出現(xiàn)換相失敗的問(wèn)題，特別在多回直流工程饋入交流系統(tǒng)時(shí)，形成了更加復(fù)雜的系統(tǒng)，給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。

換相失敗對(duì)電網(wǎng)造成的功率沖擊和電壓跌落嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為降低換相失敗風(fēng)險(xiǎn)，目前主要從提升無(wú)功補(bǔ)償能力以提高對(duì)電壓的支撐能力和優(yōu)化直流系統(tǒng)控制保護(hù)兩個(gè)方向去研究。但是作為優(yōu)化直流系統(tǒng)控制保護(hù)中的換相預(yù)測(cè)控制方法在多回直流工程饋入交流電網(wǎng)中存在復(fù)雜的耦合關(guān)系，若只考慮單回直流線路，將會(huì)造成多回直流線路的交互影響，因此亟待展開(kāi)對(duì)多路直流工程饋入交流電網(wǎng)的換相失敗預(yù)測(cè)控制方法的優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種基于無(wú)功支撐能力換相失敗預(yù)測(cè)的電力系統(tǒng)控制方法，在換相失敗預(yù)測(cè)控制時(shí)考慮各回路的無(wú)功補(bǔ)償能力，將各回路的電壓支撐能力體現(xiàn)在換相失敗預(yù)測(cè)控制的參數(shù)設(shè)定。

本發(fā)明提出的基于無(wú)功支撐能力換相失敗預(yù)測(cè)的電力系統(tǒng)控制方法，包括以下步驟：

(1)根據(jù)電力系統(tǒng)中各直流回路無(wú)功支撐能力，計(jì)算換相電壓降落初始整定值ΔU_Lrefi：

其中，Q_i為電力系統(tǒng)中第i條直流回路無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的容量，從電力系統(tǒng)調(diào)度中心獲取，n為直流回路的總數(shù)，i為直流回路的序號(hào)，i＝1,2,...,n，ΔU_Lref為換相電壓降落整定值的預(yù)取值，換相電壓降落整定值的預(yù)取值為標(biāo)幺值，標(biāo)幺值的取值范圍為0.05～0.4；

(2)根據(jù)各回路的無(wú)功負(fù)荷，對(duì)步驟(1)的換相電壓降落初始整定值ΔU_Lrefi，對(duì)換相電壓降落整定值進(jìn)行修改如下：

其中，ΔU_Lrefir為第i條直流回路換相失敗電壓降落整定值，為第i條回路實(shí)時(shí)無(wú)功功率的標(biāo)幺值，q_i為第i條直流回路實(shí)測(cè)的無(wú)功功率，Q_basei為第i條回路的無(wú)功功率額定值，Q_basei從電力系統(tǒng)調(diào)度中心獲取；

(3)對(duì)電力系統(tǒng)的第i條直流回路逆變交流側(cè)的線電壓進(jìn)行采樣，將采集的當(dāng)前線電壓有效值與逆變交流側(cè)線電壓額定有效值的差值，與步驟(2)的第i直流回路換相失敗電壓降落整定值ΔU_Lrefir進(jìn)行比較，若差值大于整定值，則進(jìn)行步驟(4)，若差值小于或等于整定值，則返回步驟(2)；