[發(fā)明專利]基于送端穩(wěn)定約束的多直流同時換相失敗協(xié)調恢復排序法

有效

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• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113675872B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設計）人: 周泓;魏明奎;蔡紹榮;江栗;路亮;陶宇軒;沈力;梁文舉;文一宇;張鵬;王慶;楊宇霄
• 申請（專利權）人: 國家電網(wǎng)公司西南分部
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38;H02J3/24;H02J3/16
• 代理公司: 成都智言知識產(chǎn)權代理有限公司 51282
• 代理人: 濮云杉

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)及其自動化技術領域，公開了一種基于送端穩(wěn)定約束的多直流同時換相失敗協(xié)調恢復排序法。將所研究電網(wǎng)框架內的直流歸類分群，計算目標同送同受直流群內各直流間的交互作用因子，根據(jù)交互作用因子評估群內各直流間的相互影響程度，選擇耦合程度高的直流進行優(yōu)化；評估同送同受直流群各條直流強度，根據(jù)所研究電網(wǎng)區(qū)域的數(shù)據(jù)計算網(wǎng)絡等值與節(jié)點阻抗矩陣，根據(jù)節(jié)點阻抗矩陣計算群內各直流的多饋入短路比；根據(jù)直流強度、直流動態(tài)無功支撐指數(shù)、最大換相失敗次數(shù)計算得到多直流同時換相失敗后協(xié)調恢復的優(yōu)先級指標，由小及大排序得到多直流協(xié)調恢復的優(yōu)先級排序。本方法能為電網(wǎng)同送同受直流群的安全穩(wěn)定運行控制提供策略支持。

技術領域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)及其自動化技術領域，尤其涉及基于送端穩(wěn)定約束的多直流同時換相失敗協(xié)調恢復排序法。

背景技術

隨著直流輸電技術的日益成熟，經(jīng)濟性與可靠性大幅度的提升，直流輸電以其功率調節(jié)迅速靈活、輸電距離不受同步運行穩(wěn)定性限制的技術優(yōu)勢得到了廣泛的應用。近年來，隨著大規(guī)模的直流工程投運，直流送端、受端落點日益密集，交直流間的耦合作用增強，形成了規(guī)模龐大的交直流混聯(lián)輸電系統(tǒng)，電網(wǎng)結構發(fā)生深刻變化，電網(wǎng)特性發(fā)生巨大改變。

對送端交流系統(tǒng)而言，若受端交流系統(tǒng)故障導致各直流發(fā)生同時換相失敗或相繼換相失敗，每條直流都將對送端交流系統(tǒng)造成功率沖擊，疊加的巨大的能量沖擊將引發(fā)送端電壓、頻率等問題，可能導致直流閉鎖、新能源脫網(wǎng)等風險。對受端交流系統(tǒng)而言，若各直流逆變站電氣距離近，換流母線的電氣耦合緊密，單一交流故障可能引發(fā)多回直流同時或相繼發(fā)生換相失敗等嚴重故障，直流恢復過程中需要的巨大無功將引起受端電網(wǎng)的電壓問題，嚴重影響受端電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行；尤其是同送同受直流的接入系統(tǒng)，單一交流故障導致多回直流同時換相失敗會對送端系統(tǒng)造成巨大的功率沖擊，引發(fā)送端電網(wǎng)頻率穩(wěn)定問題。因此，如何優(yōu)化同送同受直流同時換相失敗后的恢復次序，降低多直流同時換相失敗對送端電網(wǎng)的功率沖擊、加快換相失敗后的直流功率恢復，對送端電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種基于送端穩(wěn)定約束的多直流同時換相失敗協(xié)調恢復排序法，擬解決背景技術中提到的技術問題，綜合考慮同送同受直流群內各直流間的相互作用、直流自身承受最大換相失敗次數(shù)、直流受端換流站及其一級斷面的動態(tài)無功支撐指標，給出了同時換相失敗故障下的多直流恢復優(yōu)先級順序，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制提供策略支持。

解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下技術方案；

基于送端穩(wěn)定約束的多直流同時換相失敗協(xié)調恢復排序法，包括以下步驟S：

步驟S1：根據(jù)含多直流模型及參數(shù)的實際電網(wǎng)數(shù)據(jù)，將該電網(wǎng)框架內的多條直流進行分群，選擇同時換相失敗對送端電網(wǎng)沖擊最大的同送同受直流群作為研究對象，該同送同受直流群內直流條數(shù)記為n；

步驟S2：計算群內各直流交互作用因子；

步驟S2.1：第i回直流在額定功率運行狀態(tài)時，在逆變側的換流母線上投切一組電容器來產(chǎn)生擾動，使第i回直流換流母線電壓產(chǎn)生大小為1％的擾動量ΔU_i，并采集第j回直流逆變側的換流母線的電壓波動ΔU_j；

步驟S2.2：取第i回直流逆變側換流母線電壓的擾動量ΔU_i與第j回直流逆變側的換流母線的電壓波動ΔU_j的比值為第i回直流與第j回直流間的交互作用因子；

如果該交互作用因子大于閾值K，則直接進入步驟S3；否則，無需進行協(xié)調，直接結束；

步驟S3：根據(jù)網(wǎng)絡等值與節(jié)點阻抗矩陣結果計算同送同受直流群內各條直流的有效短路比：