[發明專利]一種送端電網直流承載能力評估方法及系統

有效

• 申請號: 202110160413.6
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112952887B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 劉方;陳瑋;劉嘉蔚;劉陽;茍競;汪榮華;唐權;胥威汀;李婷;王云玲
• 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;H02J3/48;H02J3/24
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

1.一種送端電網直流承載能力評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：分析直流雙極閉鎖條件下送端電網頻率隨時間的變化規律，得到送端電網的頻率變化率；頻率變換的表達式為：

；其中，表示頻率變化率；為系統頻率；表示事故后電網慣量；表示電網基準頻率；表示同步機組機械功率；表示電磁功率；表示負荷阻尼因子；表示具有頻率阻尼特性的負荷大小；

步驟2：分析送端電網頻率從頻率初始值上升到頻率極值所需的時間，得到送端電網的頻率極值時間；

步驟3：對所述頻率變化率進行預處理和平衡量補償，得到等效頻率變化率；

包括以下步驟：

對頻率變化率的等號兩邊的表達式從零到進行定積分，并作等價變換，得到頻率變化率在零到極值時間范圍內的積分表達式為：

引入爬坡系數，將爬坡系數代入上述積分表達式中，計算定積分結果得到等效頻率變化率，其表達式為：

?其中，表示送端電網頻率極值，表示送端電網頻率從頻率初始值到達頻率極值所需的時間，表示電網內的有功故障量，表示系統頻率上升至同步機調速器平均調速死區所需的時間；

步驟4：將所述等效頻率變化率和所述頻率極值時間結合，得到爬坡系數；

步驟5：對所述爬坡系數進行處理得到送端電網的頻率極值；

步驟6：根據所述頻率極值對送端電網直流承載能力進行評估。

2.根據權利要求1所述的一種送端電網直流承載能力評估方法，其特征在于，當不存在直流緊急功率支援時，所述步驟6所述對送端電網直流承載能力進行評估的方法為：

步驟6.1.1：利用所述頻率極值構造送端電網的直流承載量評估模型；

步驟6.1.2：利用所述直流承載量評估模型得到送端電網在無緊急功率支援場景下的承載功率；

步驟6.1.3：根據所述承載功率對送端電網在無緊急功率支援場景下的直流承載能力進行評估。

3.根據權利要求2所述的一種送端電網直流承載能力評估方法，其特征在于，當存在直流緊急功率支援時，所述步驟6所述對送端電網直流承載能力進行評估的方法為：

步驟6.2.1：引入緊急功率支援場景下的緊急功率支援量和穩控切機功率，所述緊急功率支援量表示除本直流線路以外的其余直流線路可提供的有功功率支援總量；

步驟6.2.2：根據所述直流承載量評估模型、所述緊急功率支援量和所述穩控切機功率，構造最大直流承載量評估模型；

步驟6.2.3：利用所述最大直流承載量評估模型得到送端電網在有緊急功率支援場景下的最大承載功率；

步驟6.2.4：根據所述最大承載功率對送端電網在有緊急功率支援場景下的直流承載能力進行評估。

4.根據權利要求1所述的一種送端電網直流承載能力評估方法，其特征在于，對所述頻率變化率進行預處理方法為：

步驟3.1：將頻率初始值對應的時間記為零，將頻率上升至頻率極值時對應的時間記為頻率極值時間；

步驟3.2：從零到頻率極值時間，對所述頻率變化率積分，得到頻率變化率在零到所述極值時間范圍內的積分表達式。

5.根據權利要求4所述的一種送端電網直流承載能力評估方法，其特征在于，所述平衡量補償的具體方法為：引入平衡補償量，將所述平衡補償量代入所述積分表達式中，等號兩邊同時積分，得到等效頻率變化率。

6.根據權利要求1所述的一種送端電網直流承載能力評估方法，其特征在于，所述爬坡系數的獲取方法為：

步驟4.1：引入調速時間，所述調速時間表示送端電網頻率從頻率初始值上升至同步機調速器平均調速死區所需的時間；

步驟4.2：利用所述調速時間和所述頻率極值時間對所述等效頻率變化率進行處理，得到爬坡系數。