多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估方法和系統(tǒng)，其中，所述方法將多直流饋入受端交流系統(tǒng)的電壓支撐能力反映為交流系統(tǒng)支撐多回直流輸電線路有功功率同時提升的能力。通過設定多回直流輸電線路電流定值提升的關聯(lián)矩陣，計算直流功率提升的最大值相對額定值的裕度，形成評價含多直流饋入的交流系統(tǒng)電壓支撐能力的定量指標。其物理概念清晰、適應性強，具有很好的推廣應用前景。
【專利說明】多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估方法和系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領域，尤其涉及一種多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的 評估方法和系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 受負荷用電水平持續(xù)攀升、大容量特高壓直流接入等因素影響，電網的電性問題 日漸突出，并成為互聯(lián)網安全穩(wěn)定運行的重要威脅。舉例來說，500kV及以上電壓等級的跨 區(qū)域輸電網已經形成了交直流混合輸電的格局。主要負荷中心區(qū)域直流落點不斷增加，各 逆變站電氣距離較為接近。多回直流集中饋入的送電容量巨大。這種多直流饋入交流電網 中，多個直流系統(tǒng)之間的強耦合性、強非線性相互影響更加顯著，暫態(tài)電壓穩(wěn)定問題日益突 出。。
[0003] 現(xiàn)有評價含多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的主要方法是多饋入短路比指 標法。但是由于該指標的值隨著直流饋入回數(shù)的增加不斷下降，尚沒有公認的評價閾值，能 否有效評估電壓支撐能力還存在很多質疑，也不能提供對整個多直流饋入受端交流系統(tǒng)的 電壓支撐能力的綜合評價。
[0004] 有鑒于此，現(xiàn)有技術有待改進和提商。


【發(fā)明內容】

[0005] 鑒于現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明目的在于提供一種多直流饋入的交流電網電壓支撐 能力的評估方法和系統(tǒng)。旨在解決現(xiàn)有技術中多直流饋入受端交流系統(tǒng)的電壓支撐能力的 評估方法中存在的適應性較弱、沒有公認的評估閾值的問題。
[0006] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0007] -種多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估方法，其中，所述方法依次包括 以下步驟：
[0008] A、建立多回直流饋入的實際交流電網時域仿真模型，其中，直流整流側采用定電 流控制方式；
[00091 B、枏據(jù)各直流逆變站換流母線間的轉移阻抗計算多回直流電流定值提升的關聯(lián) 矩陣

【權利要求】
1. 一種多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估方法，其特征在于，所述方法依次 包括以下步驟： A、 建立多回直流饋入的實際交流電網時域仿真模型，其中，直流整流側采用定電流控 制方式； B、 根據(jù)各直流逆變站換流母線間的轉移阻抗計算多回直流電流定值提升的關聯(lián)矩陣 Rn", = R： 其中，η為直流饋入回數(shù)； K C、 對關聯(lián)矩陣的每個行向量，計算對應于η回直流的一組電流定值提升序列值； D、 對關聯(lián)矩陣的第i個行向量，以電流定值矩陣的每一行為一組直流電流定值進行時 域仿真計算，獲取直流系統(tǒng)i的穩(wěn)態(tài)輸出有功功率； E、 計算每回直流逆變站的電壓支撐強度指標，并與預先設定的評價閥值進行比較，從 而評估換流母線電壓支撐能力； F、 計算交流電網系統(tǒng)的整體電壓支撐強度指標，并與預先設定的評價閥值進行比較， 從而評估其電壓支撐能力。
2. 根據(jù)權利要求1所述的多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估方法，其特征在 于，所述步驟B中關聯(lián)矩陣的取值采用： 關聯(lián)矩陣所有元素均為1 ; 或對每個行向量Ri = [rnri2 ...rin]中的每個元素，采用以下計算公式計算元素值： rV=Y ? \ 其中，Zii和Zu分別為直流i的逆變站換流母線的自阻抗和直流i、j的逆變站換流母 線之間的轉移阻抗。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估方法，其特 征在于，所述步驟A中建立多回直流饋入的實際交流電網時域仿真模型中計算自阻抗和轉 移阻抗采用多端口戴維南等值的方法。
4. 根據(jù)權利要求2所述的多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估方法，其特征在 于，所述步驟C具體包括： 對關聯(lián)矩陣的每個行向量Ri =Drilri2 ...rin]，可得出對應于η回直流的一組電流 定值提升序列A…U; 其中，A=?+1 1?表示第i回直流的額定電流，△I為電流增量步長冽向量Ij 表示第j回直流的電流定值序列，其第k個元素ΙΛ按下式計算：
5. 根據(jù)權利要求4所述的多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估方法，其特征在 于，所述ΛI的取值為1 %-5 %的直流額定電流。
6. 根據(jù)權利要求1所述的多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估方法，其特征在 于，所述步驟E中預先設定的評價閥值包括： '強'若VS1M5% 較強，若 15% >VSp10% <中，若IOYt^VS1 2 5% 其中，VSi電壓支撐強度指標。 較弱，若5% >VSi 2 2% 弱，若VS1S2% . ?
7. -種多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包 括： 建模單元，用于建立多回直流饋入的實際交流電網時域仿真模型，其中，直流整流側采 用定電流控制方式； 矩陣獲取單元，用于根據(jù)各直流逆變站換流母線間的轉移阻抗計算多回直流電流定值 提升的關聯(lián)矩尚
；中，η為直流饋入回數(shù)； 序列值獲取單元，用于對關聯(lián)矩陣的每個行向量，計算對應于η回直流的一組電流定 值提升序列值； 功率獲取單元，用于對關聯(lián)矩陣的第i個行向量，以電流定值矩陣的每一行為一組直 流電流定值進行時域仿真計算，獲取直流系統(tǒng)i的穩(wěn)態(tài)輸出有功功率； 母線評價單元，用于計算每回直流逆變站的電壓支撐強度指標，并與預先設定的評價 閥值進行比較，從而評估換流母線電壓支撐能力； 整體評價單元，用于計算交流電網系統(tǒng)的整體電壓支撐強度指標，并與預先設定的評 價閥值進行比較，從而評估其電壓支撐能力。
8. 根據(jù)權利要求6所述的多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估系統(tǒng)，其特征在 于，所述建模單元中建立多回直流饋入的實際交流電網時域仿真模型中計算自阻抗和轉移 阻抗采用多端口戴維南等值的方法。
9. 根據(jù)權利要求6所述的多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估系統(tǒng)，其特征在 于，所述矩陣獲取單元中關聯(lián)矩陣的取值采用： 關聯(lián)矩陣所有元素均為1 ; 或對每個行向量Ri = [rnri2 ...rin]中的每個元素，采用以下計算公式計算元素值： -Zli rij =γ~u; 其中，Zii和Zu分別為直流i的逆變站換流母線的自阻抗和直流i、j的逆變站換流母 線之間的轉移阻抗。
10. 根據(jù)權利要求6所述的多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估系統(tǒng)，其特征 在于，所述母線評價單元中預先設定的評價閥值包括： '強，若VS1 215% 較強，若Isyt^vsl》?ο% 沖，若10% >VSi >5% 其中，VSi電壓支撐強度指標。 較弱，若5%SVS1 >2% 弱，若VSi <2% .
11. 根據(jù)權利要求6所述的多直流饋入的交流電網電壓支撐能力的評估系統(tǒng)，其特征 在于，所述整體評價單元中整體電壓支撐強度指標rS-^tVSi η ο
【文檔編號】G06F19/00GK104319760SQ201410309389
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】周保榮, 雷晟, 管霖, 金小明, 李鴻鑫, 張東輝 申請人:南方電網科學研究院有限責任公司, 華南理工大學