本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)恢復(fù)方法，尤其涉及一種快速啟動(dòng)lcc-hvdc的系統(tǒng)恢復(fù)方法，屬于電力系統(tǒng)安全防御與恢復(fù)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

作為電力系統(tǒng)安全防御的重要措施之一，研究電力系統(tǒng)大停電后的黑啟動(dòng)恢復(fù)問(wèn)題對(duì)于減輕恢復(fù)控制負(fù)擔(dān)、加快系統(tǒng)恢復(fù)速度、減小經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響具有重要意義。近年來(lái)，高壓直流輸電憑借其傳輸容量大、控制靈活迅速和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢(shì)在國(guó)內(nèi)外得到了大力推廣。考慮到大停電事故的發(fā)生不可能完全避免，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力需求的依賴程度不斷提高，大停電的發(fā)生對(duì)社會(huì)造成的影響會(huì)更加嚴(yán)重，因此高壓直流輸電線路的恢復(fù)及功率支援成為電力系統(tǒng)恢復(fù)過(guò)程中一個(gè)不可回避的問(wèn)題，快速可靠的直流通道恢復(fù)及其功率支援將有效地加快整個(gè)電網(wǎng)的恢復(fù)進(jìn)程。

現(xiàn)有的電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)恢復(fù)決策方法主要針對(duì)不包含高壓直流輸電線路的交流系統(tǒng)進(jìn)行?？紤]外網(wǎng)直流功率支援時(shí)電力系統(tǒng)恢復(fù)方案的制定和實(shí)現(xiàn)方法將明顯有別于已有研究成果。首先，可將具有自啟動(dòng)能力的柔性直流輸電系統(tǒng)(vsc-hvdc)納入到黑啟動(dòng)電源中，將其作為一種外網(wǎng)功率支援對(duì)待恢復(fù)電網(wǎng)進(jìn)行黑啟動(dòng)。其次，對(duì)于高壓直流輸電通道(lcc-hvdc)而言，受端交流系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和換流站母線處的短路容量大小是判斷直流能否可靠接入以實(shí)現(xiàn)功率支援的關(guān)鍵指標(biāo)，而由于恢復(fù)初期待恢復(fù)電網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和短路容量普遍偏小，常規(guī)直流送電通道無(wú)法迅速接入，影響了其功率支援能力的發(fā)揮。在電力系統(tǒng)恢復(fù)初期，采用合適的恢復(fù)策略能促進(jìn)直流系統(tǒng)的快速啟動(dòng)，進(jìn)而對(duì)交流系統(tǒng)提供功率支援，有效加快系統(tǒng)整體恢復(fù)的進(jìn)程。因此，從交直流系統(tǒng)的交互作用出發(fā)，研究以較小的操作代價(jià)支持傳統(tǒng)直流較快可靠啟動(dòng)的方法就十分必要。

當(dāng)前，利用柔性直流輸電進(jìn)行黑啟動(dòng)的研究多集中在vsc-hvdc自身的仿真模型搭建或啟動(dòng)控制策略的制定上，缺少與待恢復(fù)電網(wǎng)黑啟動(dòng)操作相結(jié)合的深入研究。而常規(guī)直流不能作為黑啟動(dòng)電源，它的啟動(dòng)需要受端交流系統(tǒng)進(jìn)行支持?，F(xiàn)有提升待恢復(fù)電網(wǎng)強(qiáng)度以使高壓直流可靠接入的研究以機(jī)組的啟動(dòng)順序?yàn)橐罁?jù)，而機(jī)組的啟動(dòng)、爬坡時(shí)間較長(zhǎng)，且往往在這一恢復(fù)過(guò)程中待恢復(fù)電網(wǎng)的短路容量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均會(huì)增大。因此，現(xiàn)有排序并不能有針對(duì)性地快速精準(zhǔn)提升其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或短路容量；此外，在直流恢復(fù)過(guò)程中，如果待恢復(fù)電網(wǎng)在換流母線處的短路容量不足，可以采取投入并聯(lián)雙回線以及對(duì)已恢復(fù)線路進(jìn)行合環(huán)操作的方式快速提升其在換流站母線處的短路容量，此時(shí)如果再考慮機(jī)組恢復(fù)往往會(huì)使直流接入交流系統(tǒng)的時(shí)間延后，不利于高壓直流輸電自身優(yōu)勢(shì)的有效發(fā)揮，貽誤恢復(fù)時(shí)機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種快速啟動(dòng)lcc-hvdc的系統(tǒng)恢復(fù)方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種快速啟動(dòng)lcc-hvdc的系統(tǒng)恢復(fù)方法，將具有自啟動(dòng)能力的vsc-hvdc納入到黑啟動(dòng)電源中，將其作為一種外網(wǎng)的功率支援通道對(duì)待恢復(fù)電網(wǎng)進(jìn)行黑啟動(dòng)。

當(dāng)待恢復(fù)電網(wǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不滿足所述lcc-hvdc啟動(dòng)要求時(shí)，在已啟動(dòng)機(jī)組的輸出功率達(dá)到額定值之前令其繼續(xù)爬坡增大出力，同時(shí)按照待恢復(fù)機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加率對(duì)待恢復(fù)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，由高到低依次啟動(dòng)可恢復(fù)機(jī)組；對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值間隔相等時(shí)段進(jìn)行核驗(yàn)，直至系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量滿足約束條件為止。

當(dāng)待恢復(fù)電網(wǎng)在換流母線處的短路容量不滿足所述lcc-hvdc啟動(dòng)要求時(shí)，按照并聯(lián)雙回線路的短路容量增加量f△scr,l的大小依次投入并聯(lián)雙回線路，直到待恢復(fù)電網(wǎng)在換流母線處的短路容量滿足所述lcc-hvdc啟動(dòng)要求為止。

當(dāng)并聯(lián)雙回線路全部投入完畢后，待恢復(fù)電網(wǎng)在換流母線處的短路容量不滿足所述lcc-hvdc啟動(dòng)要求時(shí)，按照短路容量貢獻(xiàn)度f(wàn)scr,g的大小依次啟動(dòng)待恢復(fù)機(jī)組，直到待恢復(fù)電網(wǎng)在換流母線處的短路容量滿足所述lcc-hvdc啟動(dòng)要求為止。

所述的快速啟動(dòng)lcc-hvdc的系統(tǒng)恢復(fù)方法，還包括潮流校驗(yàn)步驟，如果待恢復(fù)電網(wǎng)滿足安全運(yùn)行約束則結(jié)束；否則，進(jìn)行恢復(fù)方案調(diào)整，恢復(fù)方案調(diào)整包括調(diào)整發(fā)電機(jī)出力、變壓器變比以及帶電線路上感性負(fù)荷的投入。

采用上述技術(shù)方案所取得的技術(shù)效果在于：

1、本發(fā)明分別考慮柔性直流輸電通道作為黑啟動(dòng)電源和常規(guī)直流輸電通道啟動(dòng)的功率支援，針對(duì)受端交流系統(tǒng)的短路容量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)，分別給出系統(tǒng)強(qiáng)度提升策略，較早實(shí)現(xiàn)常規(guī)高壓直流輸電通道快速啟動(dòng)并可靠接入待恢復(fù)電網(wǎng)。

2、本發(fā)明綜合考慮柔性直流和常規(guī)直流通道的功率支援作用，充分發(fā)揮高壓直流輸電傳輸容量大、調(diào)節(jié)速度快等特點(diǎn)，可以加快后續(xù)恢復(fù)進(jìn)程，降低大停電帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。

3、本發(fā)明在引入vsc-hvdc作為黑啟動(dòng)電源的同時(shí)，提供了一種有針對(duì)性地提升交流系統(tǒng)強(qiáng)度以使常規(guī)高壓直流通道快速啟動(dòng)的系統(tǒng)恢復(fù)方案的生成方法，使直流功率更早且更可靠地支援交流系統(tǒng)，使待恢復(fù)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)更快更有效的恢復(fù)，降低經(jīng)濟(jì)損失，減輕社會(huì)影響。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的機(jī)組出力曲線圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的vsc-hvdc逆變站第ⅱ象限p-q功率曲線。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種快速啟動(dòng)lcc-hvdc的系統(tǒng)恢復(fù)方法，將具有自啟動(dòng)能力的vsc-hvdc納入到黑啟動(dòng)電源中，將其作為一種外網(wǎng)的功率支援通道對(duì)待恢復(fù)電網(wǎng)進(jìn)行黑啟動(dòng)。

當(dāng)待恢復(fù)電網(wǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不滿足所述lcc-hvdc啟動(dòng)要求時(shí)，在已啟動(dòng)機(jī)組的輸出功率達(dá)到額定值之前令其繼續(xù)爬坡增大出力，同時(shí)按照待恢復(fù)機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加率對(duì)待恢復(fù)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，由高到低依次啟動(dòng)可恢復(fù)機(jī)組；對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值間隔相等時(shí)段進(jìn)行核驗(yàn)，直至系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量滿足約束條件為止。

當(dāng)待恢復(fù)電網(wǎng)在換流母線處的短路容量不滿足所述lcc-hvdc啟動(dòng)要求時(shí)，按照并聯(lián)雙回線路的短路容量增加量f△scr,l的大小依次投入并聯(lián)雙回線路，直到待恢復(fù)電網(wǎng)中交流系統(tǒng)的短路容量滿足所述lcc-hvdc啟動(dòng)要求為止。

當(dāng)并聯(lián)雙回線路全部投入完畢后，待恢復(fù)電網(wǎng)在換流母線處的的短路容量不滿足所述lcc-hvdc啟動(dòng)要求時(shí)，按照短路容量貢獻(xiàn)度f(wàn)scr,g的大小依次啟動(dòng)待恢復(fù)機(jī)組，直到待恢復(fù)電網(wǎng)中交流系統(tǒng)的短路容量滿足所述lcc-hvdc啟動(dòng)要求為止。

所述的快速啟動(dòng)lcc-hvdc的系統(tǒng)恢復(fù)方法，還包括潮流校驗(yàn)步驟，如果待恢復(fù)電網(wǎng)滿足安全運(yùn)行約束則結(jié)束；否則，進(jìn)行恢復(fù)方案調(diào)整，恢復(fù)方案調(diào)整包括調(diào)整發(fā)電機(jī)出力、變壓器變比以及帶電線路上感性負(fù)荷的投入。

大停電發(fā)生后，將vsc-hvdc作為外網(wǎng)的功率支援通道與傳統(tǒng)黑啟動(dòng)機(jī)組共同對(duì)待恢復(fù)電網(wǎng)進(jìn)行恢復(fù)，考慮到系統(tǒng)恢復(fù)初期待恢復(fù)電網(wǎng)在換流母線處的短路容量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量普遍偏小，為使lcc-hvdc的接入不至引起交流系統(tǒng)的頻率偏差和電壓波動(dòng)越限，針對(duì)上述兩表征交流系統(tǒng)強(qiáng)度的指標(biāo)分別有針對(duì)性地給出了具體的提升策略，以盡早發(fā)揮高壓直流輸電傳輸容量大、調(diào)節(jié)速度快、控制靈活等特點(diǎn)，加快后續(xù)恢復(fù)進(jìn)程，降低大停電帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。

本發(fā)明分別考慮柔性直流輸電通道作為黑啟動(dòng)電源和常規(guī)直流輸電通道啟動(dòng)的功率支援，針對(duì)待恢復(fù)電網(wǎng)在換流母線處的短路容量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)，分別有針對(duì)性地給出其強(qiáng)度提升策略，以較早實(shí)現(xiàn)常規(guī)高壓直流輸電通道可靠接入待恢復(fù)電網(wǎng)。當(dāng)與交流系統(tǒng)頻率波動(dòng)情況密切相關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量這一指標(biāo)不滿足lcc-hvdc啟動(dòng)要求時(shí)，采取的策略為：在已啟動(dòng)機(jī)組的輸出功率達(dá)到額定值之前令其繼續(xù)爬坡增大出力，同時(shí)按照待恢復(fù)機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加率(該值反映機(jī)組投入對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加的貢獻(xiàn)水平)對(duì)待恢復(fù)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，依據(jù)所得排序由高到低依次啟動(dòng)可恢復(fù)機(jī)組，以快速增大交流系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值進(jìn)行隔時(shí)段核驗(yàn)，每個(gè)時(shí)段設(shè)置為0.25h，直至系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量滿足約束條件為止。

考慮到實(shí)際中機(jī)組啟動(dòng)和爬坡時(shí)間遠(yuǎn)大于線路和變壓器支路投入時(shí)間，當(dāng)lcc-hvdc啟動(dòng)時(shí)，若與交流系統(tǒng)電壓波動(dòng)情況密切相關(guān)的短路容量這一指標(biāo)不滿足要求，優(yōu)先采用投入并聯(lián)雙回線路或進(jìn)行合環(huán)操作的方式快速減小換流站母線與交流系統(tǒng)間的等效電抗，以較快地提升短路容量，其中，可投線路的優(yōu)先級(jí)序列通過(guò)線路短路容量增加量f△scr,l的大小確定。若在當(dāng)前時(shí)步無(wú)上述操作可以進(jìn)行，則考慮啟動(dòng)短路容量貢獻(xiàn)度f(wàn)scr,g最大的待恢復(fù)機(jī)組來(lái)實(shí)現(xiàn)短路容量的快速提升。

在每步操作進(jìn)行過(guò)程中對(duì)得到的恢復(fù)方案進(jìn)行潮流校驗(yàn)，只有潮流校驗(yàn)通過(guò)或在進(jìn)行恢復(fù)方案調(diào)整后潮流校驗(yàn)滿足約束的方案才被視為可行方案。

本實(shí)施例中由以下具體步驟組成：

步驟1：判斷當(dāng)前系統(tǒng)是否有vsc-hvdc送電通道，如果是，轉(zhuǎn)向步驟2，否則轉(zhuǎn)向步驟3；

步驟2：使vsc-hvdc送電通道接入交流系統(tǒng)；

步驟3：傳統(tǒng)黑啟動(dòng)電源啟動(dòng)；

步驟4：利用dijkstra算法搜索從帶電區(qū)域到待恢復(fù)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)送點(diǎn)路徑；

步驟5：對(duì)待恢復(fù)電網(wǎng)進(jìn)行送電恢復(fù)；

vsc-hvdc作為黑啟動(dòng)電源需采用合理的控制策略：整流側(cè)采用定直流電壓、定無(wú)功功率控制，以利于黑啟動(dòng)前期直流電壓的穩(wěn)定和柔性直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；逆變側(cè)換流器采用定交流母線電壓和頻率限制控制，以維持受端交流系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定。

vsc-hvdc既可以向有源網(wǎng)絡(luò)供電也可以向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電，但是在本實(shí)施例中因?yàn)関sc-hvdc直接接入待恢復(fù)電網(wǎng)了，待恢復(fù)電網(wǎng)其實(shí)就是無(wú)源網(wǎng)絡(luò)了。

當(dāng)vsc-hvdc向待恢復(fù)電網(wǎng)供電時(shí)，逆變側(cè)換流器工作在圖3所示的第ⅱ象限。黑啟動(dòng)過(guò)程中，換流站工作點(diǎn)的改變一般由投入被啟動(dòng)機(jī)組輔機(jī)、投入重要負(fù)荷和投入空載線路三種情況引起，變化后換流站新的穩(wěn)定工作點(diǎn)也應(yīng)滿足其穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性的要求。因此，在制定黑啟動(dòng)方案時(shí)，需對(duì)被啟動(dòng)機(jī)組和恢復(fù)路徑進(jìn)行優(yōu)化選取，保證其總功率滿足vsc-hvdc穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性的限制。采用vsc-hvdc向待恢復(fù)電網(wǎng)提供啟動(dòng)功率不存在自勵(lì)磁問(wèn)題，因此只需滿足：機(jī)組啟動(dòng)約束、交流系統(tǒng)運(yùn)行約束和vsc-hvdc穩(wěn)態(tài)運(yùn)行約束。

1)機(jī)組啟動(dòng)功率約束

式中，t為總優(yōu)化時(shí)間，p0為優(yōu)化時(shí)間內(nèi)黑啟動(dòng)電源的啟動(dòng)功率；ng為已并網(wǎng)機(jī)組的數(shù)量；pgi(t)為已并網(wǎng)機(jī)組在優(yōu)化時(shí)間內(nèi)增發(fā)的有功功率；pcr,i為機(jī)組i所需的啟動(dòng)功率；ci表示機(jī)組i是否投入。

2)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間約束

機(jī)組i的最大臨界熱啟動(dòng)時(shí)間約束

0＜tsi＜tch,i

式中tch,i為機(jī)組i的最大臨界熱啟動(dòng)時(shí)間。

機(jī)組i的最小臨界啟動(dòng)時(shí)間約束

tsi＞tcc,i

式中tcc,i為機(jī)組i的最小臨界啟動(dòng)時(shí)間。

3)在機(jī)組的大型輔機(jī)啟動(dòng)時(shí)，需要考慮暫態(tài)電壓跌落和頻率下降情況是否超過(guò)限值。

4)潮流和節(jié)點(diǎn)電壓約束

模型中已恢復(fù)的電網(wǎng)需滿足交流潮流約束：

式中，n0為已恢復(fù)系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的總臺(tái)數(shù)；pi為支路i流過(guò)的有功功率；nl為已恢復(fù)系統(tǒng)中線路的總數(shù)；ui為節(jié)點(diǎn)i的電壓；nb為已恢復(fù)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)總數(shù)。

5)vsc-hvdc運(yùn)行約束

vsc-hvdc的換流器應(yīng)滿足其穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性：

式中，x為等效換流電抗；μ為直流電壓利用率；m為調(diào)制比；udc為直流電壓額定值；us為交流側(cè)母線基波電壓；idc,max為最大支流線路電流。

步驟6：判斷要啟動(dòng)的lcc-hvdc的換流站是否已經(jīng)帶電；如果否，轉(zhuǎn)至步驟7；否則，轉(zhuǎn)到步驟9；

步驟7：利用dijkstra算法搜索帶電區(qū)域到目標(biāo)換流站的路徑；

步驟8：使帶電區(qū)域給目標(biāo)換流站送電；轉(zhuǎn)向步驟6；

步驟9：提升待恢復(fù)電網(wǎng)的交流系統(tǒng)強(qiáng)度，使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量滿足所述lcc-hvdc的啟動(dòng)要求；由以下具體步驟組成：

步驟9-a：判斷待恢復(fù)電網(wǎng)中交流系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是否滿足所述lcc-hvdc的啟動(dòng)要求，如果是，轉(zhuǎn)向步驟10，否則轉(zhuǎn)向步驟9-b；

步驟9-b：判斷待恢復(fù)電網(wǎng)中已啟動(dòng)機(jī)組的輸出功率是否達(dá)到額定值，如果是，轉(zhuǎn)向步驟9-d，否則轉(zhuǎn)向步驟9-c；

步驟9-c：令待恢復(fù)電網(wǎng)中已啟動(dòng)機(jī)組繼續(xù)爬坡增大出力；轉(zhuǎn)向步驟9-b；

步驟9-d：按照待恢復(fù)電網(wǎng)中待恢復(fù)機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加率對(duì)待恢復(fù)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，啟動(dòng)優(yōu)先級(jí)最大的待恢復(fù)電網(wǎng)中可恢復(fù)機(jī)組；

步驟9-e：設(shè)置時(shí)段核驗(yàn)間隔，啟用時(shí)段核驗(yàn)間隔定時(shí)器；

步驟9-f：判斷是否到達(dá)時(shí)段核驗(yàn)間隔，如果是，轉(zhuǎn)向步驟9-a，否則轉(zhuǎn)向步驟9-f；

本實(shí)施例中，所述lcc-hvdc的啟動(dòng)要求待恢復(fù)電網(wǎng)中交流系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量滿足：j≥70pd，以使lcc-hvdc送電通道接入時(shí)待恢復(fù)電網(wǎng)的頻率偏差滿足穩(wěn)定要求；式中，j為待恢復(fù)電網(wǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，pd為lcc-hvdc啟動(dòng)時(shí)lcc-hvdc的傳輸容量。

本實(shí)施例中，所述時(shí)段核驗(yàn)間隔設(shè)置為0.25小時(shí)。

步驟10：提升待恢復(fù)電網(wǎng)的強(qiáng)度，使待恢復(fù)電網(wǎng)的短路容量滿足所述lcc-hvdc的啟動(dòng)要求；由以下具體步驟組成：

步驟10-a：判斷待恢復(fù)電網(wǎng)換流母線處的短路容量是否滿足所述lcc-hvdc的啟動(dòng)要求，如果是，轉(zhuǎn)向步驟11，否則轉(zhuǎn)向步驟10-b；

步驟10-b：判斷是否有并聯(lián)雙回線路可以投入；如果是，轉(zhuǎn)向步驟10-c，否則轉(zhuǎn)向步驟10-e；

步驟10-c：按并聯(lián)雙回線路的短路容量增加量f△scr,l的大小排序待恢復(fù)電網(wǎng)中并聯(lián)雙回線路；

fδscr,l＝scrl,after-scrl,before，式中scrl,brfore與scrl,after分別為待恢復(fù)線路投入前后換流站交流母線處的短路容量值。

步驟10-d：投入優(yōu)先級(jí)最高的并聯(lián)雙回線路；轉(zhuǎn)向步驟10-a；

步驟10-e：按短路容量貢獻(xiàn)度f(wàn)scr,g的大小對(duì)待恢復(fù)電網(wǎng)中的待恢復(fù)機(jī)組進(jìn)行排序；

式中kpi為機(jī)組i的爬坡速率，zi為待恢復(fù)機(jī)組i到直流換流站交流母線最短路徑的阻抗值；

步驟10-f：?jiǎn)?dòng)優(yōu)先級(jí)最大的待恢復(fù)機(jī)組；轉(zhuǎn)向步驟10-a；

待恢復(fù)電網(wǎng)中交流系統(tǒng)的短路容量滿足ssc≥10(2qfilter-0.03pdn)，滿足所述lcc-hvdc的啟動(dòng)要求。式中，ssc為換流站母線處的短路容量，qfilter為單組濾波器的容量，pdn為lcc-hvdc的額定傳輸功率；該約束使直流通道啟動(dòng)過(guò)程濾波器投入時(shí)，待恢復(fù)電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)電壓波動(dòng)程度滿足要求。

步驟11：?jiǎn)?dòng)lcc-hvdc的換流站，將lcc-hvdc接入待恢復(fù)電網(wǎng)；

1)為了防止直流電流出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，需要在選擇直流電流數(shù)值時(shí)留有足夠裕度以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。通常直流輸電工程的最小直流電流選擇為其額定直流電流的10％。

2)在直流啟動(dòng)過(guò)程中，采用70％降壓的運(yùn)行方式來(lái)增加換流器無(wú)功功率的消耗，以減小濾波器投入造成的待恢復(fù)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓波動(dòng)。

3)直流接入交流系統(tǒng)參與恢復(fù)支援時(shí)選取整流側(cè)定電流、逆變側(cè)定電壓的控制模式，有利于交流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

步驟12：潮流校驗(yàn)：如果滿足安全運(yùn)行約束則結(jié)束；否則，進(jìn)行恢復(fù)方案調(diào)整，包括調(diào)整發(fā)電機(jī)出力、變壓器變比以及帶電線路上感性負(fù)荷的投入。

已恢復(fù)的電網(wǎng)需滿足的交流潮流約束如下所示：

式中，n0為已恢復(fù)系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的總臺(tái)數(shù)；pi為支路i流過(guò)的有功功率；nl為已恢復(fù)系統(tǒng)中線路的總數(shù)；ui為節(jié)點(diǎn)i的電壓；nb為已恢復(fù)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)總數(shù)。

本實(shí)施例以新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)為例：

節(jié)點(diǎn)33為抽水蓄能電廠，作為黑啟動(dòng)電源，其裝機(jī)容量為3×200mw，機(jī)組空載時(shí)所吸收的最大無(wú)功功率為0.3sn，其余機(jī)組的參數(shù)如表1所示；vsc-hvdc換流站為逆變站，其交流母線為33號(hào)母線，額定傳輸功pd＝100mw；將39節(jié)點(diǎn)設(shè)置為傳統(tǒng)高壓直流送電通道接入點(diǎn)，此送電通道正常雙極運(yùn)行時(shí)傳輸功率為2000mw，采用單極70％降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，最小傳輸功率為70mw，單組濾波器容量為70mvar；每時(shí)步可投入的線路數(shù)l取5；假設(shè)3-18、1-2和9-39之間存在并聯(lián)雙回線路；各支路之間的參數(shù)如表2所示；設(shè)所有輸電線路的啟動(dòng)時(shí)間為5分鐘，變壓器的啟動(dòng)時(shí)間為10分鐘。vsc-hvdc由33節(jié)點(diǎn)母線注入功率到交流系統(tǒng)，同時(shí)與33號(hào)節(jié)點(diǎn)相連的機(jī)組啟動(dòng)，共同恢復(fù)交流系統(tǒng)。利用迪杰斯特拉算法搜索從33號(hào)節(jié)點(diǎn)到39節(jié)點(diǎn)的最短路徑為33-19-16-17-18-3-2-1-39。單組濾波器容量為70mvar，滿足直流啟動(dòng)的短路容量條件為ssc≥805mva，當(dāng)前已恢復(fù)系統(tǒng)提供的短路容量ssc＝529.4mva，lcc-hvdc無(wú)法啟動(dòng)；首先投入3-18和1-2之間的并聯(lián)雙回線路，此時(shí)無(wú)并聯(lián)雙回線可以投入、無(wú)合環(huán)操作可以進(jìn)行，根據(jù)優(yōu)先級(jí)別，啟動(dòng)30號(hào)節(jié)點(diǎn)機(jī)組，通過(guò)2-30送電到30號(hào)節(jié)點(diǎn)機(jī)組，計(jì)算此時(shí)的短路容量為988.2mva。短路容量條件滿足，高壓直流送電通道接入交流系統(tǒng)。進(jìn)行潮流校驗(yàn)，使已恢復(fù)系統(tǒng)滿足安全穩(wěn)定運(yùn)行的約束條件。

表1待恢復(fù)機(jī)組參數(shù)

表2系統(tǒng)中各支路參數(shù)