專利名稱：一種動態(tài)無功補償配置點的選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的分析與計算領(lǐng)域，具體涉及一種基于直流多饋入短路比的動態(tài)無功補償配置點的選擇方法。
背景技術(shù)：
高壓直流輸電與交流電網(wǎng)互聯(lián)，將會形成交直流系統(tǒng)之間的相互作用與影響。若交流電網(wǎng)強度較弱，則會存在電壓失穩(wěn)暫態(tài)失穩(wěn)、動態(tài)過電壓以及諧波不穩(wěn)定等一系列問題。交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)之間相互作用的大小，以及對電網(wǎng)影響的嚴(yán)重程度，很大程度上取決于交流系統(tǒng)與所連直流系統(tǒng)容量的相對大小。交流電網(wǎng)的強弱能夠反映系統(tǒng)內(nèi)組成元件對各種擾動的敏感度。強交流系統(tǒng)對負(fù)荷變化擾動不會有顯著的電壓或功角變化，但對于弱交流系統(tǒng)，個小的擾動就有可能會引起較大的電壓或其他電氣量的偏移。直流換流站母線處的短路容量或等值阻抗通常是在該點衡量系統(tǒng)強弱的較好指標(biāo)。實際應(yīng)用中，通常采用直流短路比(Short Curccut Ratioo, SCR)或有效短路比(Effcttvee Short Curcuit Ratio, ESCR)來定量評價換流站所連交流電網(wǎng)的強度，SCR和ECRR可為電網(wǎng)規(guī)劃方案的優(yōu)化選擇以及電網(wǎng)運行方式合理安排提供參考。對于單饋入直流系統(tǒng)，其系統(tǒng)模型如

圖1所示，其中的SCR和ESCR的定義分別如下所示，式中Sac;、PdN、Q。分別為換流母線三相短路容量、直流額定送電功率、換流站無功補償容量。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)無功補償配置點的選擇方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1)建模； (2)確定直流受端系統(tǒng)、直流受端逆變站與交流系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線路，并枚舉預(yù)測故障后的系統(tǒng)狀態(tài)集合Ω ； (3)計算直流多饋入短路比； (4)根據(jù)短路比預(yù)測電壓穩(wěn)定薄弱點； (5)對預(yù)測的電壓穩(wěn)定薄弱點進行仿真校驗，若結(jié)果確定是為電壓穩(wěn)定薄弱點，則配置動態(tài)無功補償裝置。
2.按權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，步驟(1)建模包括:各電壓等級線路連接方式、線路參數(shù)、電壓等級變電站與線路連接方式、變電站接線、主變壓器容量和參數(shù)、靜態(tài)無功補償裝置容量和參數(shù)、動態(tài)無功補償設(shè)備容量和參數(shù)，發(fā)電機及其控制系統(tǒng)模型和參數(shù)，負(fù)荷模型及負(fù)荷分布，直流輸電系統(tǒng)模型和參數(shù)，F(xiàn)ACTS設(shè)備模型和參數(shù)。
3.按權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，步驟(2)預(yù)測的故障包括預(yù)測會發(fā)生交流線路N-1或N-2故障。
4.按權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，根據(jù)直流系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定步驟(2)中系統(tǒng)狀態(tài)集合Ω中的元素。
5.按權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，步驟(3)所述計算直流多饋入短路比包括: .1)在電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下，計算各直流受端系統(tǒng)的多饋入短路比； .2)從枚舉的預(yù)測故障后的系統(tǒng)狀態(tài)集合Ω中逐一選取其中的元素，計算各直流受端系統(tǒng)的多饋入短路比。
6.按權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，步驟(4)中出現(xiàn)下述情況時，將其預(yù)測為直流受端系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定薄弱點: ①電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下，多饋入短路比小于3； ②直流逆變站近區(qū)線路N-1或N-2故障退出運行狀態(tài)下，多饋入短路比小于3;或 ③直流逆變站近區(qū)線路N-1或N-2故障退出運行狀態(tài)下，與電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下相比，多饋入短路比下降超過40%。
7.按權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，步驟(5)進行仿真校驗時，校驗故障類型選擇如下: A、直流逆變站與交流系統(tǒng)所有聯(lián)絡(luò)線路N-1及N-2故障； B、造成故障狀態(tài)下多饋入短路比小于3的直流受端系統(tǒng)近區(qū)交流線路N-1或N-2故障；和 C、造成與電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下相比較，多饋入短路比下降超過40%的直流受端系統(tǒng)附近交流線路N-1或N-2故障。
8.按權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，步驟(5)對預(yù)測的電壓穩(wěn)定薄弱點進行仿真校驗的步驟包括: .1、選擇故障類型，系統(tǒng)運行； .I1、設(shè)定某一時刻出現(xiàn)故障； .II1、切除產(chǎn)生該故障的線路；IV、判斷系統(tǒng)是否能恢復(fù)正常運行狀態(tài)，若不能恢復(fù)至正常運行狀態(tài)，則確定為電壓穩(wěn)定薄弱點。
9.權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，步驟(5)配置動態(tài)無功補償裝置后，進行故障仿真計算，驗證無功補償容量。
10.按權(quán)利要求9所述的選擇方法，其特征在于，所述故障仿真計算是指將動態(tài)無功補償裝置的容量加入到電壓穩(wěn)定薄弱點后，對電壓穩(wěn)定薄弱點出現(xiàn)失穩(wěn)情況的故障再進行仿真校驗，驗證是否穩(wěn)定。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種通過直流受端電網(wǎng)故障后狀態(tài)的直流多饋入短路比來衡量系統(tǒng)強度及故障對系統(tǒng)的影響程度，并確定動態(tài)無功補償裝置配置點的方法，即一種動態(tài)無功補償配置點的選擇方法。其步驟包括(1)建模；(2)確定直流受端系統(tǒng)、直流受端逆變站與交流系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線路，并枚舉預(yù)測故障后的系統(tǒng)狀態(tài)集合；(3)計算直流多饋入短路比；(4)預(yù)測電壓穩(wěn)定薄弱點；(5)進行仿真校驗，若結(jié)果確定是為電壓穩(wěn)定薄弱點，則配置動態(tài)無功補償裝置。本發(fā)明通過考慮系統(tǒng)故障后的狀態(tài)以及故障對系統(tǒng)的影響作用，彌補了多饋入短路比作為通過靜態(tài)計算得到的指標(biāo)對故障暫態(tài)過程對系統(tǒng)的影響以及故障后系統(tǒng)狀態(tài)變化的考慮不足，計算簡便快捷。
文檔編號H02J3/16GK103094905SQ20131000502
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者陳湘, 朱浩駿, 唐曉駿, 丁伯劍, 左鄭敏, 史正軍 申請人:廣東電網(wǎng)公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心, 中國電力科學(xué)研究院