一種多直流饋入評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及系統(tǒng)穩(wěn)定性的評估方法，具體講設(shè)及一種考慮暫態(tài)電壓跌落的多直流 饋入評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著遠(yuǎn)距離、大容量高壓直流輸電工程的不斷投運(yùn)，我國南方電網(wǎng)和華東電網(wǎng)逐 步形成多饋入直流輸電系統(tǒng)。較之單饋入交直流混合系統(tǒng)，多饋入系統(tǒng)中換流站的相互作 用對系統(tǒng)的強(qiáng)度、換相失敗、暫態(tài)過電壓、故障恢復(fù)和功率/電壓穩(wěn)定性都將產(chǎn)生影響。
[0003] 目前一般用穩(wěn)態(tài)指標(biāo)表征多饋入直流輸電系統(tǒng)禪合作用，如利用多饋入交互因子 分析多饋入直流輸電系統(tǒng)的影響因素，進(jìn)而了解運(yùn)些因素對多饋入系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響。
[0004] 基于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)思路的傳統(tǒng)單/多饋入短路比來衡量小擾動方式下的系統(tǒng)穩(wěn)定性時(shí)， 對諸如故障沖擊、負(fù)荷動態(tài)特性、直流動態(tài)響應(yīng)等暫態(tài)因素的影響重視不足，因此難于在實(shí) 際中應(yīng)用。 陽〇化]因此需要提供一種技術(shù)方案確定故障持續(xù)期間和故障清除后，換流母線的電壓跌 落與直流的動態(tài)行為和系統(tǒng)穩(wěn)定性密切相關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種考慮暫態(tài)電壓跌落的多直流饋入評估方法，包括步驟：
[0007] A.計(jì)算多饋入系統(tǒng)中潮流的直流換流母線的自阻抗和互阻抗；
[0008] B.故障系統(tǒng)時(shí)域仿真；
[0009] C.清除故障，讀取所述直流換流母線的電壓值；
[0010] 化計(jì)算考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)；
[0011] E.計(jì)算考慮暫態(tài)電壓跌落的多直流饋入指標(biāo)。 陽〇1引步驟A包括：
[0013] 潮流中有N條母線，N條母線包括M條直流換流母線和N-M條其余母線，N>M;
[0014] 第m條直流換流母線的自阻抗為Zmm,第m條直流換流母線和第n直流換流母線之 間的互阻抗為Zm。，m= 1，2,…，M，n= 1，2,…，M。 陽〇1引步驟C包括：
[0016] 故障清除時(shí)刻t。，第m條直流換流母線的電壓值Ucmi;
[0017] 故障清除后，AT時(shí)間內(nèi)第m條直流換流母線的電壓幅值平均值：
[0019] 式中：t為仿真時(shí)間，Um(t)為第m條直流換流母線在t時(shí)刻的電壓幅值。
[0020] 步驟D包括：第m條直流換流母線和第n條直流換流母線；
[0021] 當(dāng)m聲n時(shí)，第m條直流換流母線考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)： 陽〇2；3] 式中，也1第n條直流換流母線的電壓值；
[0024]當(dāng)m=n時(shí)，第m條換流母線考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)：
[0026] 步驟E包括：
[0027] 第m條直流換流母線的功率為Pm,第n條直流換流母線的功率P。，則第m條直流換 流母線考慮暫態(tài)電壓跌落時(shí)，多饋入指標(biāo)：
[0029] 步驟D包括：第m條直流換流母線和第n條直流換流母線；
[0030] 當(dāng)m聲n時(shí)，第m條換流母線考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)：
陽0巧式中，也2為AT時(shí)間內(nèi)第n條直流換流母線的電壓幅值平均值；
[0033]當(dāng)m=n，第m條直流換流母線考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)：
O 陽03引步驟E包括：第m條直流換流母線的功率為Pm,第n條直流換流母線的功率P。，則 第m條直流換流母線考慮暫態(tài)電壓跌落時(shí)，多饋入指標(biāo)：
[0037] 與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有W下優(yōu)異效果：
[0038] 1、本發(fā)明將暫態(tài)電壓跌落引入多直流饋入系統(tǒng)，并W此為基礎(chǔ)構(gòu)造了多直流饋入 系統(tǒng)穩(wěn)定性評價(jià)指標(biāo)，該指標(biāo)可W更好的反映大擾動工況下多直流間的交互影響作用及系 統(tǒng)穩(wěn)定性的變化趨勢。
[0039] 2、本發(fā)明可用于電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行計(jì)算，既可用于離線計(jì)算也可用于在線計(jì)算，為 系統(tǒng)分析和電網(wǎng)運(yùn)行人員提供技術(shù)支撐。
[0040] 3、本發(fā)明可用于指導(dǎo)特高壓交直流電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，保障大 電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)用廣泛，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0041] 圖1是本發(fā)明的多直流饋入評估方法流程圖；
[0042] 圖2是本發(fā)明應(yīng)用于電力系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步說明：
[0044] 如圖1所示，本發(fā)明提供了一種考慮暫態(tài)電壓跌落的多直流饋入評估方法，該方 法包括：
[0045] A.針對給定的潮流，計(jì)算各直流換流母線的自阻抗和互阻抗；
[0046] B.針對給定的故障，進(jìn)行時(shí)域仿真；
[0047] C.讀取故障清除后各直流換流母線的電壓值； W48]化計(jì)算考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)；
[0049] E.讀取各直流功率，計(jì)算考慮暫態(tài)電壓跌落的多直流饋入指標(biāo)。
[0050] 其中，步驟A包括：潮流中有N條母線，在不失一般性的條件下，系統(tǒng)導(dǎo)納陣Y為：
[0051] (1>1：
[0052] 其中，Yii是第i條母線的自導(dǎo)納，Y1,為第i條母線和第j條母線之間的互導(dǎo)納，i =1，2,…，N，j= 1，2,…，N，i聲j;
[0053] 系統(tǒng)阻抗陣Z為：
[0054] (置)；
[0055] 其中，Zii是第i條母線的自阻抗，Z1,是第i條母線和第j條母線之間的互阻抗，i =1，2,…，N，j= 1，2,…，N，i聲j; 陽056] 由上可知，若N條母線包括M條直流換流母線和N-M條其余母線，其中，N>M;
[0057] 則直流換流母線m的自阻抗為Zmm,直流換流母線m和直流換流母線n之間的互阻 抗為Zmn,m= 1，2,…，M，n= 1，2,…，M。
[0058] 步驟B包括：針對給定的故障，進(jìn)行時(shí)域仿真，輸出各換流母線電壓曲線。
[0059] 步驟C包括：故障清除后，換流母線m的電壓值可W讀取故障清除時(shí)刻t。各換流 母線的電壓幅值，也可W取故障清除后短時(shí)間AT(如0.2s)內(nèi)各換流母線的電壓幅值的平 均值。 W60] 設(shè)直流換流母線m的電壓幅值為Um(t)，若取故障清除時(shí)刻t。換流母線m的電壓 幅值，則
[0061]UGmi=IUtG) (3);
[006引若取故障清除后短時(shí)間換流母線m的電壓幅值的平均值，貝U (4); W64] 步驟D包括：對于換流母線m和換流母線n; W65] 當(dāng)m聲n時(shí)，換流母線m考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)為：
[0068]當(dāng)m=n，換流母線m考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)為：
[0071]式中，Uc。迫流換流母線n的電壓值；U。。2為AT時(shí)間內(nèi)直流換流母線n的電壓幅 值平均值。 陽0巧步驟E包括：設(shè)直流m的功率為Pm,則換流母線m考慮暫態(tài)電壓跌落的多饋入指標(biāo)
[0075] 如圖2所示，W-種電力系統(tǒng)為例。直流1逆變側(cè)換流站接入變電站1，直流2逆 變側(cè)換流站接入變電站2 ;變電站1接受端系統(tǒng)等值機(jī)1和負(fù)荷1，變電站2接受端系統(tǒng)等值 機(jī)2和負(fù)荷2 ;變電站1與變電站2之間通過線路1-2相連；直流1、2額定功率均為8000麗， 負(fù)荷1、負(fù)荷2模型考慮馬達(dá)+恒阻抗，馬達(dá)比例60%。初始方式下，直流1、直流2功率均 為8000MW，負(fù)荷1、負(fù)荷2均為7500MW。
[0076] 第一步，計(jì)算各直流換流母線的自阻抗和互阻抗。換流母線1、2的自阻抗分別為 0. 00281P.U.、0. 00281P.U.，換流母線 1、2 的互阻抗為 0. 00064P.U.。
[0077] 第二步，考慮直流1逆變側(cè)換流母線發(fā)生=相瞬時(shí)短路故障，故障持續(xù)0. 09s后消 失，進(jìn)行時(shí)域仿真。
[0078] 第S步，故障清除時(shí)刻換流母線1、2的電壓值分別為0. 786p.U.、0. 993p.U.。
[0079] 第四步，計(jì)算暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)，換流母線1對自身的指標(biāo)為 0. 1908,換流母線2對換流母線1的指標(biāo)為0. 0054。
[0080] 第五步，計(jì)算考慮暫態(tài)電壓跌落的多直流饋入指標(biāo)，換流母線1的指標(biāo)為13. 95。
[0081] 若將馬達(dá)比例降為50%，采用同樣方式可m十算出換流母線1的指標(biāo)為14. 82。根 據(jù)指標(biāo)可W判斷，將馬達(dá)比例降為50 %，系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。
[0082] 最后應(yīng)當(dāng)說明的是：W上實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，所 屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照上述實(shí)施例依然可W對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者 等同替換，運(yùn)些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā) 明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多直流饋入評估方法，其特征在于，包括步驟： A. 計(jì)算多饋入系統(tǒng)中潮流的直流換流母線的自阻抗和互阻抗； B. 故障系統(tǒng)時(shí)域仿真； C. 清除故障，讀取所述直流換流母線的電壓值； D. 計(jì)算考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)； E. 計(jì)算考慮暫態(tài)電壓跌落的多直流饋入指標(biāo)。2. 如權(quán)利要求1所述的評估方法，其特征在于，所述步驟A包括： 所述潮流中有N條母線，所述N條母線包括M條直流換流母線； 所述直流換流母線中的第m條直流換流母線的自阻抗為Zm，所述第m條直流換流母線 和第η直流換流母線之間的互阻抗為Zmn，m = 1，2,…，Μ，η = 1，2,…，M。3. 如權(quán)利要求2所述的評估方法，其特征在于，所述步驟C包括： 故障清除時(shí)刻、的所述第m條直流換流母線的電壓值U 故障清除后，AT時(shí)間內(nèi)所述第m條直流換流母線的電壓幅值平均值：式中：t為仿真時(shí)間，Ujt)為所述第m條直流換流母線在t時(shí)刻的電壓幅值。4. 如權(quán)利要求3所述的評估方法，其特征在于，所述步驟D包括： 所述第m和η條直流換流母線，當(dāng)m辛η時(shí)，所述第m條直流換流母線考慮暫態(tài)電壓跌 落的直流交互影響指標(biāo)：當(dāng)m = η時(shí)，所述第m條換流母線考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)：式中，Uenl所述第η條直流換流母線的電壓值。5. 如權(quán)利要求4所述的評估方法，其特征在于，所述步驟E包括： 所述第m條直流換流母線考慮暫態(tài)電壓跌落時(shí)，所述多饋入指標(biāo)：其中，所述第m條直流換流母線的功率為Pni，所述第η條直流換流母線的功率Pn。6. 如權(quán)利要求3所述的評估方法，其特征在于，所述步驟D包括： 所述第m條直流換流母線和所述第η條直流換流母線，當(dāng)m辛η時(shí)，所述第m條換流母 線考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)：;式中，12為A T時(shí)間內(nèi)所述第η條 直流換流母線的電壓幅值平均值； 當(dāng)m = η時(shí)，所述第m條直流換流母線考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)：7.如權(quán)利要求6所述的評估方法，其特征在于，所述步驟E包括： 所述第m條直流換流母線考慮暫態(tài)電壓跌落時(shí)，所述多饋入指標(biāo)：其中，所述第m條直流換流母線的功率為Pni，所述第η條直流換流母線的功率Pn。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多直流饋入評估方法，包括步驟：A.計(jì)算多饋入系統(tǒng)中潮流的直流換流母線的自阻抗和互阻抗；B.故障系統(tǒng)時(shí)域仿真；C.清除故障，讀取所述直流換流母線的電壓值；D.計(jì)算考慮暫態(tài)電壓跌落的直流交互影響指標(biāo)；E.計(jì)算考慮暫態(tài)電壓跌落的多直流饋入指標(biāo)。本發(fā)明可指導(dǎo)特高壓交直流電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，保障了大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【IPC分類】H02J5/00
【公開號】CN105429187
【申請?zhí)枴緾N201510889128
【發(fā)明人】劉明松, 張健, 曾兵, 林偉芳, 易俊, 印永華
【申請人】中國電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月7日