一種特高壓直流再啟動仿真優(yōu)化方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運行與控制領域，具體涉及一種特高壓直流再啟動仿真優(yōu)化 方法。
【背景技術】
[0002] 特高壓直流由于輸電線路長、地理跨度大、沿線氣候和地形復雜，直流線路極容易 發(fā)生瞬時故障。為提高直流線路的運行可靠性，在極控系統(tǒng)中設置了直流線路故障再啟動 功能，可以完成直流線路瞬時故障后快速重啟。然而，直流再啟動功能在提高直流輸電工程 運行可靠性的同時，對系統(tǒng)穩(wěn)定性卻是不利的。一方面，直流線路故障再啟動，無論成功與 否，故障期間積累的能量沖擊將給交流系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來巨大威脅。另一方面，由于直流再啟 動期間一般不會觸發(fā)安控動作，再啟動過程直接影響直流線路故障再啟動失敗后安全穩(wěn)定 裝置的動作時間，不同再啟動策略下直流重啟時序?qū)﹄娋W(wǎng)沖擊特性不同。為制定合理的特 高壓直流再啟動策略并準確分析特高壓直流再啟動對互聯(lián)電網(wǎng)的影響，需要盡量切合實際 的直流再啟動時序以及直流再啟動策略。
[0003] 直流再啟動時序主要包括兩個階段，即去游離階段和直流功率爬坡階段。目前，國 內(nèi)特高壓直流功率爬坡速率并不掌握，其與直流功率控制器參數(shù)及直流運行狀態(tài)有關，雖 然成套設計書中有明確直流重啟功率恢復速度，但實際運行工況下通常達不到設計要求， 且可能遠遠慢于設計值，這將給大電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析帶來一定困難。另外，直流再啟動策略 中尤其雙極不同故障時序的配合對電網(wǎng)穩(wěn)定性沖擊程度不同，研究直流雙極再啟動策略及 其對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響需要特高壓直流雙極相繼再啟動最優(yōu)且實用的時序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種特高壓直流再啟動仿真優(yōu)化方法，本發(fā)明 提供的方法能夠較為準確模擬特高壓直流故障后再啟動時序及特高壓直流單/雙極再啟動 對交流系統(tǒng)的沖擊特性，計算過程簡便，結果準確。
[0005] 本發(fā)明的目的是采用下述技術方案實現(xiàn)的：
[0006] -種特高壓直流再啟動仿真優(yōu)化方法，其改進之處在于，包括：
[0007] (1)獲取特高壓直流單極線路故障再啟動實測數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述實測數(shù)據(jù)確定直 流單極故障線路再啟動參數(shù)及故障后交流系統(tǒng)關鍵薄弱斷面響應情況；
[0008] (2)基于所述直流單極故障線路再啟動參數(shù)對特高壓直流單極故障線路再啟動進 行仿真，確定仿真后的故障后交流系統(tǒng)關鍵薄弱斷面響應情況；
[0009] (3)判斷仿真結果的誤差值是否大于誤差結果最小值，若是，則調(diào)整特高壓直流單 極故障線路最后一次再啟動的去游離持續(xù)時間并返回步驟(2)，直至仿真結果的誤差值小 于誤差結果最小值并獲取特高壓直流單極故障線路最優(yōu)再啟動時序，若否，則執(zhí)行步驟 (4)，獲取特高壓直流單極故障線路最優(yōu)再啟動時序；
[0010] (4)基于所述特高壓直流單極故障線路最優(yōu)再啟動時序，確定特高壓直流雙極故 障線路再啟動時序。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述直流單極故障線路再啟動參數(shù)包括:重啟電壓、重啟 次數(shù)、去游離持續(xù)時間、低壓保護持續(xù)時間、直流重啟時功率爬坡持續(xù)時間和重啟失敗后閉 鎖時間。
[0012] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中，確定實測故障后交流系統(tǒng)關鍵薄弱斷面響應情況，公式 為：
[0013] (1)
[0014] 式（1)中，AP1S實測特高壓直流送端交流電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流單極故 障線路再啟動成功沖擊下的功率波動量，P imax為實測直流單極故障線路再啟動成功暫態(tài)過 程中關鍵薄弱斷面的有功功率最大值，A Pj為實測特高壓直流送端交流電網(wǎng)并列運行薄弱 斷面在直流單極故障線路再啟動失敗沖擊下的功率波動量，Pjmax為實測直流單極故障線路 再啟動失敗暫態(tài)過程中關鍵薄弱斷面的有功功率最大值，Po為關鍵薄弱斷面的初始有功功 率。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟(2)中，確定仿真后的故障后交流系統(tǒng)關鍵薄弱斷面響應情況， 公式為：
[0016] (2)
[0017] 式(2)中，Δ 為仿真過程中特高壓直流送端交流電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流 單極故障線路再啟動成功沖擊下的功率波動量，為仿真過程中直流單極故障線路再 啟動成功暫態(tài)過程中關鍵薄弱斷面的有功功率最大值，A 為仿真過程中特高壓直流送 端交流電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流單極故障線路再啟動失敗沖擊下的功率波動量， P'jmax為仿真過程中直流單極故障線路再啟動失敗暫態(tài)過程中關鍵薄弱斷面的有功功率最 大值，Po為關鍵薄弱斷面的初始有功功率；
[0018] 確定仿真后的故障后交流系統(tǒng)關鍵薄弱斷面響應情況與實測故障后交流系統(tǒng)關 鍵薄弱斷面響應情況的誤差值，公式為：
[0019]
(3)
[0020] 式(3)中，S1為仿真過程中特高壓直流送端交流電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流單 極故障線路再啟動成功沖擊下的功率波動量A P7 i與實測特高壓直流送端交流電網(wǎng)并列運 行薄弱斷面在直流單極故障線路再啟動成功沖擊下的功率波動量A P1的誤差值，δ」為仿真 過程中特高壓直流送端交流電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流單極故障線路再啟動失敗沖擊 下的功率波動量△ 與實測特高壓直流送端交流電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流單極故障 線路再啟動失敗沖擊下的功率波動量△ Pj的誤差值。
[0021] 優(yōu)選的，所述步驟(3)中，設置誤差結果最小值ξ，分別判斷仿真過程中特高壓直流 送端交流電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流單極故障線路再啟動成功沖擊下的功率波動量A P':與實測特高壓直流送端交流電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流單極故障線路再啟動成功沖 擊下的功率波動量AP 1的誤差值31和仿真過程中特高壓直流送端交流電網(wǎng)并列運行薄弱斷 面在直流單極故障線路再啟動失敗沖擊下的功率波動量A P7 j與實測特高壓直流送端交流 電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流單極故障線路再啟動失敗沖擊下的功率波動量A Pj的誤差 值心是否大于誤差結果最小值ξ ;
[0022] 若否，則獲取特高壓直流單極故障線路當前再啟動時序；
[0023] 若是，則調(diào)整特高壓直流單極故障線路最后一次再啟動的去游離持續(xù)時間，直至 Si < ξ或δ」< ξ，并獲取修改后的特高壓直流單極故障線路再啟動時序。
[0024] 優(yōu)選的，所述步驟(4)中，若交流系統(tǒng)允許特高壓直流雙極故障線路同時再啟動， 則將步驟(3)中最優(yōu)再啟動時序作為特高壓直流雙極故障線路再啟動時序。
[0025] 進一步的，若交流系統(tǒng)不允許特高壓直流雙極故障線路同時再啟動，則將步驟(3) 中最優(yōu)再啟動時序作為特高壓直流雙極故障線路中先故障一極的再啟動時序，令第i次特 高壓直流雙極故障線路再啟動仿真中先故障一極的故障時刻至后故障一極直接閉鎖時刻 的時間段為A Ti，獲取第i次特高壓直流雙極故障線路再啟動仿真中特高壓直流送端交流 電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流雙極故障線路再啟動成功或再啟動失敗沖擊下的功率波動 量，其中，△ Ti = Oms,則第i次特高壓直流雙極故障線路再啟動仿真中特高壓直流送端交流 電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流雙極故障線路再啟動成功或再啟動失敗沖擊下的功率波動 量公式為：
[0026]
(4)
[0027] 式(4)中，Aif為第i次特高壓直流雙極故障線路再啟動仿真中特高壓直流送端交 流電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流雙極故障線路再啟動成功沖擊下的功率波動量，fll為第 i次特高壓直流雙極故障線路再啟動仿真中直流雙極故障線路再啟動成功暫態(tài)過程中關鍵 薄弱斷面的有功功率最大值，ΔΡ/>為第i次特高壓直流雙極故障線路再啟動仿真中特高壓 直流送端交流電網(wǎng)并列運行薄弱斷面在直流雙極故障線路再啟動失敗沖擊下的功率波動 量，為第i次特高壓直流雙極故障線路再啟動仿真中直流雙極故障線路再啟動失敗暫 態(tài)過程中關鍵薄弱斷面的有功功率最大值，Po為關鍵薄弱斷面的初始有功功率，其中，ie [I，n]，n為特高壓直流雙極故障線路再啟動仿真總數(shù)；
[0028] 若Aif1或APf為η次特高壓直流雙極故障線路再啟動仿真中最大值，則將△ Ti作為 所述特高壓直流雙極故障線路中先故障一極的故障時刻至所述特高壓直流雙極故障線路 中后故障一極直接閉鎖時刻的時間段進行特高壓直流雙極故障線路再啟動仿真。
[0029] 與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果：
[0030] 本發(fā)明提供的一種特高壓直流再啟動仿真優(yōu)化方法，能夠準確模擬特高壓直流故 障后單極再啟動時序并據(jù)此分析直流再啟動沖擊下交流系統(tǒng)穩(wěn)定特性，提出的雙極相繼故 障后再啟動實用時序可方便用于特高壓直流雙極再啟動策略分析，計算過程簡便，結論可 靠，通過本發(fā)明提供的方法既可用于特高壓直流單