[發明專利]一種多饋入系統的狀態判斷方法、裝置和電子設備

在審

• 申請號: 202210422063.0
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114784815A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 但揚清;孫飛飛;沈舒儀;朱克平;王曦冉;許恩超;丁一凡;武佳卉;楊黎;陳晴悅
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/36;G06F17/11;G06F17/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

本申請公開了一種多饋入系統的狀態判斷方法、裝置和電子設備，該方法和裝置應用于該電子設備，具體為基于單饋入系統的標幺值準穩態方程組建立四階雅可比矩陣；對四階雅可比矩陣進行矩陣變換，得到四種不同控制方式的功率分叉雅可比矩陣和靜態電壓穩定雅可比矩陣；根據功率分岔雅可比矩陣的元素進行計算，得到第一靈敏度和第二靈敏度；根據第一靈敏度和第二靈敏度判斷交直流系統的功率分岔特性和靜態電壓穩定性。本方案基于四節壓塊矩陣進行計算得到直流傳輸功率對直流電流的靈敏度和或節點無功對交流電壓的靈敏度，從而實現對多饋入系統是否功率可控和靜態電壓穩定進行有效判斷。

技術領域

本申請涉及電力裝備技術領域，更具體地說，涉及一種多饋入系統的狀態判斷方法、裝置和電子設備。

背景技術

多回電網換相高壓直流輸電LCC-HVDC饋入同一交流電網所形成的MIDC系統(multi-infeed LCC-HVDC system，多饋入系統)已成為我國新型電力系統的主要代表類型之一，其安全穩定運行是保證“碳達峰、碳中和”戰略目標實現的關鍵所在。多饋入系統中直流系統間以及交直流系統間的復雜相互作用是影響其穩定運行的主要因素，按照功率分岔或靜態電壓穩定兩種穩定形態將相互作用分為功率相互作用和電壓相互作用兩種類型，準確度量多饋入系統中的相互作用對于系統規劃與運行十分重要。

現有研究根據交直流系統準穩態方程組分別建立了3階雅克比矩陣(又稱功率分岔雅克比矩陣)和2階雅克比矩陣(又稱靜態電壓穩定雅克比矩陣)來定義功率相互作用因子與電壓相互作用因子，基于電壓相互作用因子與兩階雅克比矩陣元素之間的關系，利用CIGRE標準模型分析了LCC-HVDC在三種不同控制方式下功率-電壓外特性的數值特征。

然而，現有研究未能系統地闡述功率分岔雅克比矩陣與靜態電壓穩定雅克比矩陣之間的轉化關系，也沒有提出能夠統一定功率定息弧角(CP-CEA)，定電流定息弧角(CC-CEA)，定功率定電壓(CP-CV)和定電流定電壓(CC-CV)4種常見控制方式的雅克比矩陣建模方法，導致難以有效比較不同控制方式下的分析結果，無法準確判斷系統是否功率可控和靜態電壓穩定。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種多饋入系統的狀態判斷方法、裝置和電子設備，用于比較不同控制方式下的分析結果，以準確判斷系統是否功率可控和靜態電壓穩定。

為了實現上述目的，現提出的方案如下：

一種多饋入系統的狀態判斷方法，應用于電子設備，所述狀態判斷方法包括步驟：

基于單饋入系統的標幺值準穩態方程組，以所述單饋入系統的關斷角、直流電流、交流電壓和功率角的微增量為自變量，以所述單饋入系統的直流電壓、直流傳輸功率、節點無功功率和節點有功功率的微增量為因變量，建立四階雅可比矩陣；

對所述四階雅可比矩陣進行矩陣變換，得到四種不同控制方式的功率分叉雅可比矩陣和靜態電壓穩定雅可比矩陣；

根據所述功率分岔雅可比矩陣的元素進行計算，得到所述單饋入系統中直流傳輸功率對直流電流的第一靈敏度

根據所述靜態電壓穩定雅可比矩陣的元素進行計算，得到所述單饋入系統中直流系統發出的無功功率功率對交流電壓的第二靈敏度；

根據所述第一靈敏度和所述第二靈敏度判斷交直流系統的功率分岔特性和靜態電壓穩定性。

可選的，所述標幺值準穩態方程組為：

P_d＝U_dI_d

P＝P_d-UEsin(θ)/Z