[發明專利]一種用于LCC-HVDC換相失敗抑制的UPFC容量配置方法及系統

在審

• 申請號: 202011482032.1
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112701715A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 雷云凱;唐權;李婷;王云玲;劉陽;陳瑋;劉嘉蔚;張琳;劉方;李奧;蘇韻掣;朱覓;楊新婷;劉瑩
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/50;H02J3/48
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發明公開了一種用于LCC?HVDC換相失敗抑制的UPFC容量配置方法及系統，涉及電力系統自動化控制技術領域，首先，建立LCC?HVDC逆變側電路模型，根據LCC?HVDC逆變側電路模型建立LCC?HVDC受端電力系統的等效電路模型，根據故障前等效電路模型，得到穩態運行時系統潮流和電壓分布數據，根據故障后等效電路模型，得到故障后系統潮流和電壓分布數據，通過UPFC根據故障前后的系統潮流和電壓分布數據得到故障前后的電壓分布差，根據故障前后的電壓分布差計算抑制LCC?HVDC逆變側換相失敗所需的UPFC容量，然后根據計算結果進行UPFC容量配置，可應用于LCC?HVDC逆變側UPFC配置容量計算，為UPFC在實際系統中配置容量的選擇提供了理論依據，具有簡單、易計算的特點，可拓展到其他無功補償裝置的容量配置的情況。

技術領域

本發明涉及電力系統自動化控制技術領域，具體涉及一種用于LCC-HVDC換相失敗抑制的UPFC容量配置方法及系統。

背景技術

基于晶閘管換流器的高壓直流輸電(Line Commutated Converter-based High-voltage Direct-current Transmission,LCC-HVDC)系統逆變器的換相失敗主要由受端交流電網的電壓畸變或者電壓幅值跌落導致，已成為當今亟需解決的挑戰性問題。在高壓直流輸電領域，通常采用靜止無功補償器(Static Var Compensator，SVC)和靜止同步補償器(Static Synchronous Compensator，STATCOM)等柔性交流輸電設備(Flexible ACTransmission Systems,FACTS)來抑制LCC-HVDC系統的換相失敗。然而，由于SVC和STATCOM均為并聯無功補償的設備，在大電網中，其電壓支撐能力很弱。相比而言，統一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)是一種更加有效的選擇。UPFC包括串聯換流器(Series Converter,SEC)和并聯換流器(Shunt Converter,SHC)，SEC通過一個串聯變壓器(Series Connected Transformer,SET)串聯于受端電網和LCC-HVDC逆變器出口間，可為逆變器提供串聯電壓注入；SHC則通過并聯變壓器(Shunt Connected Transformer,SHT)并聯于交流母線，可為交流母線提供并聯無功補償。

已有研究和工程實踐均表明，UPFC對LCC-HVDC逆變器的換相失敗抑制具有優于其他無功補償裝置的效果。然而，如何配置UPFC的容量仍然未被充分討論，此處的容量配置主要為UPFC的SEC、SHC、SET、SHT的容量配置。

因此，如何解決上述問題是我們亟需的。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種用于LCC-HVDC換相失敗抑制的UPFC容量配置方法及系統，通過先構建配置有UPFC的LCC-HVDC受端電網的等效電路，然后對受端電網故障前后的電路進行分析，再根據分析得到UPFC的容量配置計算方式，最后獲得UPFC所需的容量配置數據。

本發明通過下述技術方案實現：

一種用于LCC-HVDC換相失敗抑制的UPFC容量配置方法，包括以下步驟：

S1：建立LCC-HVDC逆變側電路模型；

S2：根據LCC-HVDC逆變側電路模型建立LCC-HVDC受端電力系統的等效電路模型；

S3：根據故障前所述等效電路模型，得到穩態運行時系統潮流和電壓分布數據；

S4：根據故障后所述等效電路模型，得到故障后系統潮流和電壓分布數據；

S5：通過UPFC根據故障前后的系統潮流和電壓分布數據得到故障前后的電壓分布差；