[發明專利]提升新能源高占比電網輸電能力的調相機配置方法和裝置

有效

• 申請號: 202011594953.7
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112671002B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 常海軍;羅峰;張鋼;劉福鎖;柯賢波;王超;霍超;孫仲卿;李威;黃暢想;朱玲;王玉;孫震宇;李兆偉
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網公司西北分部;國電南瑞南京控制系統有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 丁朋華

本發明公開了一種提升新能源高占比電網輸電能力的調相機配置方法和裝置，包括步驟：獲取受穩態電壓偏移約束的高占比新能源電網關鍵輸電斷面的關鍵故障及其安控策略；按故障后各母線電壓偏移從大到小選取m個母線作為調相機候選安裝點；選擇安裝同容量調相機后對關鍵斷面輸電能力提升量最大的母線作為調相機最優配置點；計算不同容量的調相機安裝在最優配置點時的提升量；依據綜合輸電能力提升量和調相機容量的效能代價比指標，最終確定調相機的最佳安裝容量及最優配置點。本發明不僅有效地提高了交流聯絡線的輸電能力，促進地方經濟發展而且使安裝的調相機效能代價比最優，提升電網設備運行效益。

技術領域

本發明屬于電力系統及其自動化技術領域，具體涉及一種提升新能源高占比電網輸電能力的調相機配置方法和裝置。

背景技術

為應對環境污染、氣候變化、保障經濟社會的可持續發展，越來越多的可再生能源像風電、光伏等被接入電力系統中，但其時空分布特性和不確定性也給電網安全穩定運行帶來了新的挑戰。由于新能源機組不具備電壓調節能力，隨著新能源占比不斷提高，電網電壓調節能力逐步下滑，對于高占比新能源電網來說，當發生交直流嚴重故障下采取大量切機切負荷等措施后會引起電網穩態電壓嚴重偏移的問題，威脅電網設備。

調相機作為常見的無功補償裝置，具有跟蹤速度快、補償范圍廣、故障率低等優點，同時調相機作為旋轉設備還可以為系統提供短路容量和轉動慣量，在電力系統中應用較為廣泛，成為解決高占比新能源電網嚴重故障采取安控措施后帶來的穩態電壓偏移問題，提高電網輸電能力的有效手段。但調相機不同配置地點對電網事故后電壓控制效果不一樣，且調相機設備投資與電網控制效益將會隨配置容量提升呈現拋物線趨勢，可見，調相機配置地點和配置容量均存在優化空間。

發明內容

本發明的目的是：為了克服上述不足，提出了一種提升新能源高占比電網輸電能力的調相機配置方法和裝置，解決了調相機配置地點和配置容量不準確的問題。

本發明是采用以下的技術方案來實現的：一種提升新能源高占比電網輸電能力的調相機配置方法，包括步驟：

獲取受穩態電壓偏移約束的高占比新能源電網關鍵輸電斷面的關鍵故障及其安控策略信息；

根據關鍵故障及其安控策略信息通過仿真計算確定調相機的候選安裝點；

基于候選安裝點確定調相機的最優配置地點；

計算不同容量的調相機安裝在最優配置地點時對關鍵斷面輸電能力的提升量；

基于所述提升量計算安裝不同容量調相機的效能代價比，最終確定調相機的最佳安裝容量和落點。

進一步的，根據關鍵故障及其安控策略信息通過仿真計算確定調相機的候選安裝點，包括：

根據高占比新能源電網的典型運行方式和安控策略信息仿真計算關鍵故障考慮安控措施動作后的系統內各個母線電壓，根據電壓偏移量統計結果，按電壓偏移從大到小選取m個母線A₁、A₂…A_m作為調相機候選安裝點。

進一步的，所述電壓偏移量為故障后的母線電壓減去對應的電壓限值。

進一步的，基于候選安裝點確定調相機的最優配置地點，包括：

分別仿真計算典型運行方式下在m個母線A₁、A₂…A_m處安裝設定容量為Q₀的調相機后對關鍵斷面輸電能力的提升量，并選擇最大提升量的母線作為調相機最優配置地點。

進一步的，計算不同容量的調相機安裝在最優配置地點時對關鍵斷面輸電能力的提升量，包括：