[發明專利]一種交直流電網動態無功備用優化方法

在審

• 申請號: 202011620019.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112600219A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 李春輝;張濤;李宗淼;李博
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司南陽供電公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/36
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

本發明公開了一種交直流電網動態無功備用優化方法，包括以下步驟：將直流近區電網的嚴重交流故障、換流器閉鎖和連續換相失敗作為事故集條件，確定關鍵節點集合，并依次對節點進行排序；調整動態無功補償設備的無功出力，并計算動態無功補償設備的軌跡靈敏度；對m個動態無功補償設備進行排序，并計算動態無功補償設備的權重系數；選擇權重系數大的n個動態無功補償設備作為主要動態無功補償設備；計算n個動態無功補償設備備用容量，建立動態無功備用優化模型，并求解該動態無功備用優化模型。本方法，考慮了極端運行情況，確定主要動態無功補償設備，實現了通過優化調節盡可能少的動態無功補償設備滿足極端條件下的動態無功備用調節。

技術領域

本發明屬于交直流電網技術領域，確切地說是涉及一種交直流電網動態無功備用優化方法。

背景技術

在特高壓直流大容量多饋入背景下，當遇到電網直流閉鎖或交流系統故障等擾動時，交直流系統無功功率將發生大規模交換和轉移，如果動態電網的無功調節資源不足，將無法滿足電網電壓穩定性要求，另外，特高壓直流換流站所配置的大量電容、電抗器，其控制策略僅滿足換流站站內電壓控制要求，難以與特高壓直流近區電壓控制相協調。為了保障電網的安全穩定運行，急需提升動態無功支撐能力以增強動態無功備用。

在現有技術中，往往強調協調全網的動態無功電源，在預想事故條件下，以動態無功備用容量最大為目標來確定動態無功電源的穩態出力與動態備用容量最優方案。沒有考慮極端運行方式下的穩態運行邊界，比如交流嚴重故障、直流閉鎖等預想事故條件和其他極端運行方式。

影響暫態電壓穩定性的因素有很多，直流傳輸功率及對應換流站的補償無功過欠補狀態、換流站耦合母線電壓的穩態運行點、換流站近區廠站的穩態電壓和無功出力及其動態備用等都是其中的影響因素，如果片面強調暫態電壓支撐能力最強、動態無功備用容量最大，勢必影響交直流電網穩態無功的可調范圍，甚至導致穩態無功的分布不均，網損增大，電壓合格率降低，離散調壓設備的頻繁動作。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種交直流電網動態無功備用優化方法，能兼顧穩態和暫態無功調節的雙重要求，提高動態無功支撐能力，增強動態無功備用。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:

一種交直流電網動態無功備用優化方法，其特征在于，方法包括以下步驟：

S1:將直流近區電網的嚴重交流故障、換流器閉鎖和連續換相失敗作為事故集條件，確定關鍵節點集合，并依次對節點進行排序；

S2:調整動態無功補償設備的無功出力，并計算動態無功補償設備的軌跡靈敏度；

S3：對m個動態無功補償設備進行排序，并計算動態無功補償設備的權重系數；

S4：選擇權重系數大的n個動態無功補償設備作為主要動態無功補償設備；

S5：計算n個動態無功補償設備備用容量，建立動態無功備用優化模型，并求解該動態無功備用優化模型。

進一步的，直流近區電網的嚴重交流故障模擬條件包括：換流站所有進線的N-1三永故障、換流站同塔雙回進線的N-2故障和交流系統最小開機方式。

進一步的，換流器閉鎖故障模擬條件包括：額定直流功率運行、交流最小開機方式。

進一步的，連續換相失敗故障模擬條件包括：最小開機方式、直流系統過補運行。

進一步的，步驟S1包括以下步驟：

S1.1：將直流近區電網的嚴重交流故障、換流器閉鎖和連續換相失敗作為事故集條件，根據故障期間各節點電壓水平確定關鍵節點集合；