一種特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，包括以下步驟：確定由500kV設(shè)備運(yùn)行電壓決定的500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限；確定由特高壓設(shè)備耐壓水平?jīng)Q定的500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限；確定由特高壓線路解/合環(huán)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限；確定由特高壓線路功率波動(dòng)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限和下限；確定由特殊設(shè)備制約的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限和下限；確定特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍。本發(fā)明提供的特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，為互聯(lián)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式安排和電壓控制措施的確定提供了有力支撐，具有適應(yīng)性強(qiáng)、考慮因素全面等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種確定方法，具體講涉及一種特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]特高壓工程輸變電系統(tǒng)中的無功功率包括輸電線路的充電功率、線路高抗和低容(抗)的無功補(bǔ)償、線路和變壓器的無功損耗以及與系統(tǒng)的無功交換等。特高壓輸電線路的充電功率很大，按照IOOOkV線路運(yùn)行在最高允許電壓IlOOkV時(shí)計(jì)算，大約是常規(guī)500kV輸電線路的5.3倍。線路充電功率會(huì)使線路沿線電壓上升，尤其是接入特高壓線路的交流系統(tǒng)中，運(yùn)行電壓控制已成為不可忽略的重要問題。
[0003]實(shí)際運(yùn)行時(shí)，特高壓站高壓母線電壓運(yùn)行控制范圍與特高壓站中壓母線及其周邊變電站電壓運(yùn)行控制范圍緊密相關(guān)。由于特高壓電網(wǎng)站點(diǎn)間輸電距離遠(yuǎn)，電氣距離較大，無功支援能力不強(qiáng)，除電廠升壓變和距離上網(wǎng)電廠較近的特高壓站點(diǎn)外，其他特高壓負(fù)荷站IOOOkV母線電壓運(yùn)行控制受近區(qū)500kV電網(wǎng)運(yùn)行電壓及控制影響較大。因此，為了保證特高壓母線電壓運(yùn)行在控制范圍內(nèi)，也需要對(duì)近區(qū)500kV母線電壓運(yùn)行控制范圍提出要求。特高壓交流接入后，相關(guān)500kV母線電壓不僅受500kV輸變電設(shè)備運(yùn)行電壓要求制約，還要考慮特高壓輸變電設(shè)備運(yùn)行電壓要求的影響、特高壓線路解合環(huán)引起電壓波動(dòng)的影響、特高壓線路功率波動(dòng)引起電壓波動(dòng)的影響，以及系統(tǒng)中特殊設(shè)備運(yùn)行電壓要求的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，為互聯(lián)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式安排和電壓控制措施的確定提供了有力支撐，具有適應(yīng)性強(qiáng)、考慮因素全面等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明提供一種特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，所述方法包括以下步驟:
[0007]步驟1:確定由500kV設(shè)備運(yùn)行電壓決定的500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限；
[0008]步驟2:確定由特高壓設(shè)備耐壓水平?jīng)Q定的500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限；
[0009]步驟3:確定由特高壓線路解/合環(huán)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限；
[0010]步驟4:確定由特高壓線路功率波動(dòng)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限和下限；
[0011]步驟5:確定由特殊設(shè)備制約的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限和下限；
[0012]步驟6:確定特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍。
[0013]所述步驟I中，由500kV設(shè)備運(yùn)行電壓決定的500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限分別用 Vfflaxl 和 Vfflinl 表示，且有 Vfflaxl = 550kV, Vfflinl = 500kV。[0014]所述500kV設(shè)備包括500kV 一次設(shè)備和500kV 二次設(shè)備，所述500kV 一次設(shè)備主要包括線路、變壓器、開關(guān)和道閘，所述500kV 二次設(shè)備主要包括電壓互感器和電流互感器。
[0015]所述步驟2中，根據(jù)特高壓交流變電站無功特性，在特高壓交流通道零功率方式下調(diào)整特高壓線路沿線或特高壓交流變電站母線最高電壓不超過特高壓設(shè)備允許最大值，繼而根據(jù)特高壓交流變電站中變壓器的變比確定由特高壓設(shè)備耐壓水平?jīng)Q定的500kV母線運(yùn)行電壓上限Vmax2;
[0016]在特高壓交流通道穩(wěn)定極限方式下確定由特高壓設(shè)備耐壓水平?jīng)Q定的500kV母線運(yùn)行電壓下限Vmin2。
[0017]所述特高壓設(shè)備包括1000kV 一次設(shè)備和1000kV 二次設(shè)備，所述1000kV 一次設(shè)備
主要包括線路、變壓器、開關(guān)和道閘，所述1000kV 二次設(shè)備主要包括電壓互感器和電流互感器。
[0018]所述步驟3中，由特高壓線路解/合環(huán)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)用AVmaxl表示；在特高壓交流通道零功率方式下采用機(jī)電暫態(tài)仿真程序計(jì)算特高壓線路解/合環(huán)引起的1000kV母線電壓波動(dòng)，調(diào)整交流系統(tǒng)電壓水平，在1000kV母線電壓最高波動(dòng)至特高壓設(shè)備允許電 壓運(yùn)行上限情況下，計(jì)算由特高壓線路解/合環(huán)引起的500kv母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限AVmaxl。
[0019]所述步驟4中，在特高壓交流通道零功率方式下采用機(jī)電暫態(tài)仿真程序計(jì)算由特高壓線路功率波動(dòng)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限AVmax2 ；
[0020]在特高壓交流通道穩(wěn)定極限方式下采用機(jī)電暫態(tài)仿真程序計(jì)算由特高壓線路功率波動(dòng)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)下限AVminl。
[0021]所述步驟5中，所述特殊設(shè)備位于交流系統(tǒng)中，其包括直流換流站和核電站，采用機(jī)電暫態(tài)仿真程序確定由特殊設(shè)備制約的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限Vmax3和下限Vmin2。
[0022]所述步驟6中，特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限分別用Vmax和Vniin表示，根據(jù)以下公式確定:
[0023]Vmax = min {Vmaxl, Vmax2, Vmax3I _ Δ V—「Λ Vmax2(I)
[0024]Vmin = max {Vminl, VminJ + Δ Vminl(2)。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0026]1.能夠判別出特高壓交流接入后對(duì)相關(guān)500kV母線運(yùn)行電壓控制影響較為關(guān)鍵的因素，梳理出考慮各種影響因素的電壓控制范圍確定方法。研究的特高壓交流聯(lián)網(wǎng)通道不同，電壓控制的關(guān)鍵影響因素也不同，這些因素對(duì)其的影響程度也各不相同。
[0027]2.本發(fā)明提供的特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法為互聯(lián)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式安排和電壓控制措施的確定提供了有力支撐，具有適應(yīng)性強(qiáng)、考慮因素全面等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法流程圖；
[0029]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中特高壓國(guó)福州-國(guó)浙南工程等值系統(tǒng)模型圖；
[0030]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中特高壓浙福線路不同送電功率方式下特高壓線路沿線電壓分布圖；[0031]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中2015年福建外送6000MW方式溪浙直流雙極閉鎖后寧德和福州地區(qū)500kV母線電壓示意圖；
[0032]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中特高壓浙南~福州雙回線潮流波動(dòng)±300麗對(duì)晴川核電接入母線電壓的影響示意圖；
[0033]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中特高壓浙南~福州雙回線潮流波動(dòng)±300MW對(duì)福清核電接入母線電壓的影響示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合特高壓國(guó)福州-國(guó)浙南工程實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0035]如圖1和圖2，本發(fā)明提供一種特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，包括以下步驟:
[0036]步驟1:確定由500kV設(shè)備運(yùn)行電壓決定的福州500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限分別用 Vfflaxl 和 Vfflinl 表示，且有 Vfflaxl = 550kV, Vfflinl = 500kV ；
[0037]500kV設(shè)備包括500kV 一次設(shè)備和500kV 二次設(shè)備，500kV 一次設(shè)備主要包括線路、變壓器、開關(guān)和道閘，500kV 二次設(shè)備主要包括電壓互感器和電流互感器。
[0038]步驟B.根據(jù)特高壓交流輸變電工程無功特性，即浙南~福州特高壓輸電線路充電功率(表1)、浙南~福州特高 壓工程無功補(bǔ)償配置(表2)、浙南~福州輸電雙回線路的自然功率和廣義自然功率(表3)、特高壓國(guó)福州~國(guó)浙南輸送OMW方式下特高壓工程無功平衡情況(表4)、特高壓不同送電功率下特高壓母線電壓和線路最高電壓(表5)和圖3，在特高壓交流通道零功率方式下調(diào)整特高壓線路沿線或特高壓交流變電站母線最高電壓不超過特高壓設(shè)備允許最大值，繼而根據(jù)特高壓交流變電站中變壓器的變比確定由特高壓設(shè)備耐壓水平?jīng)Q定的500kV母線運(yùn)行電壓上限Vmax2 ；
[0039]表1
【權(quán)利要求】
1.一種特高壓交流變電站500kv母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟1:確定由500kv設(shè)備運(yùn)行電壓決定的500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限； 步驟2:確定由特高壓設(shè)備耐壓水平?jīng)Q定的500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限； 步驟3:確定由特高壓線路解/合環(huán)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限； 步驟4:確定由特高壓線路功率波動(dòng)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限和下限； 步驟5:確定由特殊設(shè)備制約的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限和下限； 步驟6:確定特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，其特征在于:所述步驟I中，由500kV設(shè)備運(yùn)行電壓決定的500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限分別用 Vfflaxl 和 Vf flinl 表示，且有 Vfflaxl = 550kV, Vfflinl = 500kV。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，其特征在于:所述500kV設(shè)備包括500kV 一次設(shè)備和500kV 二次設(shè)備，所述500kV 一次設(shè)備主要包括線路、變壓器、開關(guān)和道閘，所述500kV 二次設(shè)備主要包括電壓互感器和電流互感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，其特征在于:所述步驟2中，根據(jù)特高壓交流變電站無功特性，在特高壓交流通道零功率方式下調(diào)整特高壓線路沿線或特高壓交流變電站母線最高電壓不超過特高壓設(shè)備允許最大值，繼而根據(jù)特高壓交流變電站中變壓器的變比確定由特高壓設(shè)備耐壓水平?jīng)Q定的500kV母線運(yùn)行電壓上限Vmax2; 在特高壓交流通道穩(wěn)定極限方式下確定由特高壓設(shè)備耐壓水平?jīng)Q定的500kV母線運(yùn)行電壓下限Vmin2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，其特征在于:所述特高壓設(shè)備包括1000kV一次設(shè)備和1000kV 二次設(shè)備，所述1000kV一次設(shè)備主要包括線路、變壓器、開關(guān)和道閘，所述1000kV 二次設(shè)備主要包括電壓互感器和電流互感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，其特征在于:所述步驟3中，由特高壓線路解/合環(huán)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限用AVmaxl表示；在特高壓交流通道零功率方式下采用機(jī)電暫態(tài)仿真程序計(jì)算特高壓線路解/合環(huán)引起的1000kV母線電壓波動(dòng)，調(diào)整交流系統(tǒng)電壓水平，在1000kV母線電壓最高波動(dòng)至特高壓設(shè)備允許電壓運(yùn)行上限情況下，計(jì)算由特高壓線路解/合環(huán)引起的500kv母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限Λ Vmaxl。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，其特征在于:所述步驟4中，在特高壓交流通道零功率方式下采用機(jī)電暫態(tài)仿真程序計(jì)算由特高壓線路功率波動(dòng)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限AVmax2 ； 在特高壓交流通道穩(wěn)定極限方式下采用機(jī)電暫態(tài)仿真程序計(jì)算由特高壓線路功率波動(dòng)引起的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)下限Λ Vminl。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，其特征在于:所述步驟5中，所述特殊設(shè)備位于交流系統(tǒng)中，其包括直流換流站和核電站，采用機(jī)電暫態(tài)仿真程序確定由特殊設(shè)備制約的500kV母線運(yùn)行電壓波動(dòng)上限Vmax3和下限Vmin2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓控制范圍確定方法，其特征在于:所述步驟6中，特高壓交流變電站500kV母線運(yùn)行電壓上限和下限分別用Vmax和Vmin表示，根據(jù)以下公 式確定: Vmax = min {Vmaxl.Vmax2.U _ Δ Vmaxl_ Δ Vmax2⑴ Vmin — maX {Vminl，^min2^ + 八 Vminl(2)。
【文檔編號(hào)】H02J3/12GK103972897SQ201410233947
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】李晶, 宋少群, 李曉珺, 楊桂忠, 唐曉駿, 黃文英, 孫鵬, 羅紅梅, 申旭輝, 邱麗萍, 程振龍 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司