CN103337864A - 多直流集中馈入受端电网的动态无功补偿安装点优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多直流集中馈入受端电网的动态无功补偿安装点优化方法，该方法采用图形化演示仿真计算电压动态变化过程，挖掘多馈入直流受端地区的电压稳定薄弱区域；针对薄弱区域中交、直流节点，采用电力系统暂态稳定计算程序，进行逐点无功变化下电压响应计算；根据直流间相互影响，采用直流间阻抗、直流额定容量作为参数因子，建立直流权重系数模型，并与电压相应计算结果相结合，计算薄弱区域内节点无功投入效果指标，并按指标大小进行排序；对排序首位的节点安装动态无功补偿装置重新排序，反复循环直至满足排序安装点需求数目为止，最终结果为安装动态无功补偿的节点顺序，确保电网以适度的成本，改善多直流集中馈入受端电网的电压稳定性。

Description

多直流集中馈入受端电网的动态无功补偿安装点优化方法

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种多直流集中馈入受端电网的动态无功补偿安装点优化方法。

背景技术

多回直流同时馈入同一受端地区是未来受端电网的一个典型特征，如长三角、珠三角等地区未来都将同时有多回直流馈入。多直流馈入受端电网面临的最大风险是电压稳定问题，一旦馈入直流规模过多且集中，则交流系统故障可能导致电电压崩溃。

根据国内外电网的实践经验，安装动态无功补偿是改善电压稳定性的一种有效手段。考虑到长三角、珠三角等地区变电站站址资源有限，老变电站扩建困难等实际情况，大范围安装动态无功补偿以改善电压稳定性并不现实，而且也不经济。因此需要在有限的安装点内，最大程度的改善电压稳定性，如此就需要开展动态无功补偿站点的优化选择研究。目前，仅是靠专家经验提出若干可能的配置方案，然后开展大量的计算分析以进行方案比对并确定的安装点。

开展无功补偿安装优化方法研究之前，需要深入了解多直流集中馈入受端电网电压稳定特性、直流恢复与无功补偿的关系等等。通过对大量的算例进行统计、分析和总结，发现了以下规律和现象：

（1）存在不随故障转移的电压凹陷区：

当系统发生故障，故障清除后能够恢复稳定的情况下，存在恢复最慢的区域；当系统发生故障，故障清除后不能恢复稳定的情况下，存在电压率先失稳的区域，上述两种情况下的恢复最慢区域和率先失稳区域为同一区域，该区域从电压的高低水平来看，即为电压的凹陷区。

（2）直流恢复所需无功主要依赖于本身电容：

系统故障清除后，直流在恢复过程中，需要从系统吸收无功功率，但对于不同的故障、不同稳定恢复情况，同一个直流从系统吸收的无功功率都是有上限的。如果直流从系统吸收最大无功功率后，直流系统电压能够随之恢复，其直流滤波电容提供无功可支撑其继续恢复；如果直流从系统吸收最大无功功率后，直流电压不能恢复，其滤波电容提供无功无法支撑直流继续恢复。

（3）动态无功补偿不增加系统对直流提供的无功总量，只是加快电压恢复速度：

动态无功补偿能在短时间内快速提供无功出力，虽然不能让直流从系统吸收更多的无功，但可以使系统电压恢复速度加快，同时使直流的滤波电容出力增加，有利于直流恢复。另外，动态无功补偿点提高多直流集中馈入受端电网的恢复速度存在饱和点。

综上所述，动态无功补偿重要的是解决布点问题。

动态无功补偿的优化主要是通过指标的量化，分析备选方案的优劣性，从而选择经济性和有效性能够达到合理平衡的安装方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种多直流集中馈入受端电网的动态无功补偿安装点优化方法，本发明采用图形化演示仿真计算电压动态变化过程，挖掘多馈入直流受端地区的电压稳定薄弱区域；针对该薄弱区域中的交、直流节点，采用电力系统暂态稳定计算程序，进行逐点无功变化下电压响应计算；根据直流间的相互影响，采用直流间阻抗、直流额定容量作为参数因子，建立了直流权重系数的计算方法，并与电压相应计算结果相结合，计算薄弱区域内节点无功投入效果指标，并按指标大小进行排序；对排序首位的节点安装动态无功补偿装置重新排序，反复循环直至满足排序安装点需求数目为止。该方法提供的结果为安装动态无功补偿的节点顺序，能够确保电网以适度的成本，改善多直流集中馈入受端电网的电压稳定性。该方法对现有的受端电网无功补偿安装点优化方案适应性很强。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种多直流集中馈入受端电网的动态无功补偿安装点优化方法，其改进之处在于，所述方法采用电网地理解线图为背景，图形化演示仿真计算电压动态变化过程，挖掘直流集中馈入受端电网的电压稳定薄弱区域；采用电力系统暂态稳定计算单元，对电压稳定薄弱区域进行逐点无功变化下电压响应计算；对电压稳定薄弱区域内馈入直流进行权重计算，并与无功投入/切除下电压响应计算相结合，计算薄弱区域内节点无功投入效果指标，并按指标大小进行排序；对排序首位的节点安装动态无功补偿装置并重新排序计算，反复循环直至满足安装点需求数目为止；

所述方法包括下述步骤：

A、对直流集中馈入受端电网电压稳定薄弱区域进行挖掘；

B、确定电压稳定薄弱区域逐点无功变化下的电压响应；

C、确定直流权重系数和节点无功投入效果指标，并对节点无功投入效果指标进行排序；

D、排序首位的节点作为动态无功安装点，在该点安装动态无功补偿，重复步骤B-D，直至得出的安装点数目达到允许安装的站点数上限。

其中，所述步骤A中，对直流集中馈入受端电网电压稳定薄弱区域进行挖掘包括下述步骤：

<1>对直流集中馈入受端电网中心区域及外围区域选择2～3个交流线路，开展线路三相永久短路故障（如线路三相金属接地短路故障，线路两端保护跳闸，从系统中切出该线路。）的仿真计算，并输出与地理接线图对应的节点电压；

<2>采用颜色渲染方法，绘制电压等高线图形，确定电压最低区域；

<3>分析多个故障仿真下产生的电压染色图，最低电压（颜色最深）出现概率最高的区域即为电压稳定薄弱区域。

其中，所述步骤<2>中，采用颜色渲染法，以地理接线图为背景，对每个仿真时间点生成电压染色图，按照电压0.05p.u.极差设定颜色并绘制电压等高线图形，确定电压最低区域包括如下步骤：

1>从地理接线图中，提取N个母线的地理位置坐标信息；（N为正整数）

2>将地理接线图研究范围内的区域（如整个省或大区域电网所在区域），以边长l（l大小等效为3～5个像素）为单位，划分为M个正方形网格，则每个正方形网格边长为l；

3>构建N维母线电压向量到M维正方形网格电压向量的映射关系；

4>从电力系统暂态稳定计算单元输出结果，并提取T时刻的N个母线电压；

5>按照步骤3>建立的母线电压到正方形网格电压映射关系，确定每个正方形网格电压，并对每个网格进行颜色填充（颜色选择按照电压标幺值级差0.05进行分级选择，电压较高选择白色，电压较低选择黑色），按照时间顺序编号保存该图像；

6>将时刻T递增到下一时刻T+⊿T，重复步骤④、⑤直至时刻T达到设定值Tmax。

其中，所述步骤3>中，N维母线电压向量到M维正方形网格电压向量的映射关系表达式如下：

$\left[\begin{array}{c}{V}_1\\ V_2\\ V_3\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ V_{M-2}\\ V_{M-1}\\ V_M\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccccccc}{y}_{\mathrm{1,1}}& y_{\mathrm{1,2}}& y_{\mathrm{1,3}}& & y_{1,N-2}& y_{1,N-1}& y_{1,N}\\ y_{\mathrm{2,1}}& y_{\mathrm{2,2}}& y_{\mathrm{2,3}}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& y_{2,N-2}& y_{2,N-1}& y_{2,N}\\ y_{\mathrm{3,1}}& y_{\mathrm{3,2}}& y_{\mathrm{3,3}}& & y_{3,N-2}& y_{3,N-1}& Y_{3,N}\\ & \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& & \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& & \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& \\ y_{M-\mathrm{2,1}}& y_{M-\mathrm{2,2}}& y_{M-\mathrm{2,3}}& & y_{M-2,N-2}& y_{M-2,N-1}& y_{M-2,N}\\ y_{M-\mathrm{1,1}}& y_{M-\mathrm{1,2}}& y_{M-\mathrm{1,3}}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& y_{M-1,N-2}& y_{M-1,N-1}& y_{M-1,N}\\ y_{M,1}& y_{M,2}& y_{M,3}& & y_{M,N-2}& y_{M,N-1}& y_{M,N}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_{B1}\\ V_{B2}\\ V_{B3}\\ \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\\ V_{\mathrm{BN}-2}\\ V_{\mathrm{BN}-1}\\ V_{\mathrm{BN}}\end{array}\right]$ ①；

其中，元素y_i,j的计算方法如下：

当正方形网格i内无母线时：

$y_{i,j}=\frac{1/S_{i,j}^2}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=1}^{N}1/S_{i,j}^2},$ i=1、2…M，j=1、2…N  ②；

当正方形网格i内有母线J时：

y_i,J＝1，y_i,j≠J＝0  ③；

其中，S_i,j为正方形网格i的中心到母线j的直线距离。

其中，所述步骤B中，针对处于电压稳定薄弱区域内的交流变电站或直流换流站，对于每个站点，依次采用暂态稳定计算单元（PSD-BPA暂态稳定计算程序），仿真每个站点变压器低压侧投入无功q（如480Mvar的电容）后的动态过程，并记录电网内所有直流换流站交流母线从初始到仿真结束时刻的电压变化值；仿真第i个节点投入无功q时，第j条直流换流站交流母现电压变化值记为ΔV(j)|_ΔQ(i)＝q。

其中，所述步骤C中，落点电压稳定薄弱区域的直流权重系数ω(i)用下述表达式表示：

$\mathrm{\&omega;}\left(i\right)=\stackrel{n}{\underset{j\&NotEqual;i}{\underset{j=1}{\mathrm{\&Sigma;}}}}\frac{\left|Z_{\mathrm{eqij}}\right|P_{\mathrm{di}}}{\left|Z_{\mathrm{eqjj}}\right|P_{\mathrm{dj}}}$ ④；

其中，n为受端电网馈入直流数目，|Z_eqij|为第i回直流和第j回直流间的等值互阻抗，|Z_eqii|为第i条直路的等值自阻抗，P_dj为第j回直流的额定功率，P_di为第i回直流的额定功率。

其中，所述步骤C中，节点无功投入效果指标EQ(i)用下述表达式表示：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{EQ}\left(i\right)=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\widehat{\mathrm{\&omega;}}\left(j\right)\mathrm{\&Delta;V}\left(j\right){|}_{\mathrm{\&Delta;Q}\left(i\right)=q}\\ \widehat{\mathrm{\&omega;}}\left(j\right)=\frac{\mathrm{\&omega;}\left(j\right)}{\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&omega;}\left(k\right)}\end{array}\right.$ ⑤；

其中，n为受端电网馈入直流数目，ω(j)为第j回直流的权重系数，是ω(j)的归一化计算结果，满足

为节点i无功变化q时，第j回直流逆变站交流侧母线电压变化值；

确定完电压稳定薄弱区域内所有站点的无功投入效果指标后，根据指标值从大到小排列各站点。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

1、本发明的方法采用了动态图形化演示方法，挖掘多直流集中馈入受端电网中存在的电压凹陷区，方法针对多直流集中馈入受端电网的特征，简单直观，将动态无功补偿点优化重点范围缩小到最小范围，提高了准确性和效率。

2、本发明采用无功变化后的电压变化量，作为指标计算的因子，解决了实用化多馈入直流短路比指标无法反映无功补偿变化所引起变化的缺点，同时也符合多馈入短路比的初始定义，具有较明确的物理意义。

3、本发明采用了等效阻抗及直流额定容量为因子的直流权重系数，反映了各直流在系统中的影响力，提高了方法的准确性。

4、本发明能够确保电网以适度的成本，改善多直流集中馈入受端电网的电压稳定性。该方法对现有及规划的受端电网动态无功补偿安装点优化方案适应性很强。

附图说明

图1是本发明提供的2020年江苏规划电网地理接线图；

图2是本发明提供的溧阳～锡西南线路故障下的电压稳定薄弱区（黑色覆盖区域）；

图3是本发明提供的徐州～南京线路故障清下的电压稳定薄弱区（黑色覆盖区域）；

图4是本发明提供的浙北～浙中线路故障清下的电压稳定薄弱区（黑色覆盖区域），图1-图4中：

图5是本发明提供的多直流集中馈入受端电网的动态无功补偿安装点优化方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本发明采取如下技术方案：一是采用电网地理解线图为背景，图形化演示仿真计算电压动态变化过程，挖掘直流集中馈入受端电网的电压稳定薄弱区域；二是提出直流权重系数及节点无功投入效果指标计算方法。对电压稳定薄弱区域内馈入直流进行权重计算，并与无功投入/切除下电压响应计算结果相结合，计算薄弱区域内节点无功投入效果指标，并按指标大小进行排序。

本发明提供的多直流集中馈入受端电网的动态无功补偿安装点优化方法流程图如图5所示，包括下述步骤：

A、直流集中馈入受端电网电压稳定薄弱区域挖掘；

B、电压稳定薄弱区域逐点无功变化下电压响应计算；

C、直流权重系数和节点无功投入效果指标计算及排序；

D、排序首位的节点作为动态无功安装点，在该点安装动态无功补偿，重新B-D步骤，直至得出的安装点数目达到允许安装的站点数上限。

一、挖掘直流集中馈入受端电网的电压稳定薄弱区域：

多直流集中馈入的受端电网，如图1所示，其面临的最大安全稳定风险是电压稳定问题。采用以下步骤，挖掘电压稳定薄弱区域。

<1>对直流集中馈入受端电网中心区域及外围区域选择2～3个交流线路，开展线路三相永久故障的仿真计算，并输出与地理接线图对应的节点电压；

<2>利用颜色渲染方法，以地理接线图为背景，对每个仿真时间点生成电压染色图，按照电压0.05p.u.极差设定颜色；

所述步骤<2>中，应用颜色渲染法，绘制电压等高线图形，确定电压最低区域，包括如下步骤：

1>从地理接线图中，提取N个母线的地理位置坐标信息；

2>将地理接线图研究范围内的区域（如整个省或大区域电网所在区域），以边长l（l大小等效为3～5个像素）为单位，划分为M个正方形网格，每个正方形网格边长为l；

3>构建母线电压向量（N维）到正方形网格电压向量（M维）的映射关系：

$\left[\begin{array}{c}{V}_1\\ V_2\\ V_3\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ V_{M-2}\\ V_{M-1}\\ V_M\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccccccc}{y}_{\mathrm{1,1}}& y_{\mathrm{1,2}}& y_{\mathrm{1,3}}& & y_{1,N-2}& y_{1,N-1}& y_{1,N}\\ y_{\mathrm{2,1}}& y_{\mathrm{2,2}}& y_{\mathrm{2,3}}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& y_{2,N-2}& y_{2,N-1}& y_{2,N}\\ y_{\mathrm{3,1}}& y_{\mathrm{3,2}}& y_{\mathrm{3,3}}& & y_{3,N-2}& y_{3,N-1}& Y_{3,N}\\ & \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& & \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& & \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& \\ y_{M-\mathrm{2,1}}& y_{M-\mathrm{2,2}}& y_{M-\mathrm{2,3}}& & y_{M-2,N-2}& y_{M-2,N-1}& y_{M-2,N}\\ y_{M-\mathrm{1,1}}& y_{M-\mathrm{1,2}}& y_{M-\mathrm{1,3}}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& y_{M-1,N-2}& y_{M-1,N-1}& y_{M-1,N}\\ y_{M,1}& y_{M,2}& y_{M,3}& & y_{M,N-2}& y_{M,N-1}& y_{M,N}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_{B1}\\ V_{B2}\\ V_{B3}\\ \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\\ V_{\mathrm{BN}-2}\\ V_{\mathrm{BN}-1}\\ V_{\mathrm{BN}}\end{array}\right]$ ①；

其中，元素y_i,j的计算方法如下：

当正方形网格i内无母线时：

$y_{i,j}=\frac{1/S_{i,j}^2}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=1}^{N}1/S_{i,j}^2},$ i=1、2…M，j=1、2…N  ②；

当正方形网格i内有母线J时：

y_i,J＝1，y_i,j≠J＝0  ③；

其中，S_i,j为正方形网格i的中心到母线j的直线距离。

4>从暂态稳定计算程序输出结果中提取T时刻N个母线的电压；

5>按照步骤3>建立的母线电压到正方形网格电压映射关系，计算每个正方形网格电压，并对每个网格进行颜色填充（颜色选择按照电压标幺值级差0.05进行分级选择，电压较高选择白色或浅红色，电压较低选择深红色），并保存该图像，图像可按照时间顺序编号；

<3>分析多个故障仿真下产生的电压染色图，最低电压（颜色最深）出现概率最高的区域即为电压稳定薄弱区域。

二、电压稳定薄弱区域逐点无功变化下电压响应计算：

针对处于电压稳定薄弱区域内的交流变电站或直流换流站，对于每个站点，依次采用PSD-BPA暂态稳定计算程序，仿真该站点变压器低压侧投入一定无功q（如480Mvar的电容）后的动态过程，并记录该区域内所有直流换流站交流母线从初始到仿真结束时刻的电压变化值。仿真第i个节点投入无功q时，第j条直流换流站交流母现电压变化值记为ΔV(j)|_ΔQ(i)＝q。

三、直流权重系数及节点无功投入效果指标定义及计算：

多直流集中馈入受端电网中，各直流对系统的稳定性的影响程度不一，将直流对系统稳定性影响程度定义为直流权重，权重越大，该直流对系统稳定性的影响就越大。定义落点电压稳定薄弱区域的直流的权重系数ω(i)：

$\mathrm{\&omega;}\left(i\right)=\stackrel{n}{\underset{j\&NotEqual;i}{\underset{j=1}{\mathrm{\&Sigma;}}}}\frac{\left|Z_{\mathrm{eqij}}\right|P_{\mathrm{di}}}{\left|Z_{\mathrm{eqjj}}\right|P_{\mathrm{dj}}}$ ④；

其中，n为受端电网馈入直流数目，|Z_eqij|为第i回直流和第j回直流间的等值互阻抗，|Z_eqii|为第i条直路的等值自阻抗，P_dj为第j回直流的额定功率，P_di为第i回直流的额定功率。

节点无功投入效果指标EQ(i)的表达式如下：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{EQ}\left(i\right)=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\widehat{\mathrm{\&omega;}}\left(j\right)\mathrm{\&Delta;V}\left(j\right){|}_{\mathrm{\&Delta;Q}\left(i\right)=q}\\ \widehat{\mathrm{\&omega;}}\left(j\right)=\frac{\mathrm{\&omega;}\left(j\right)}{\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&omega;}\left(k\right)}\end{array}\right.$ ⑤；

其中，m为电压稳定薄弱区域内馈入直流数目，ω(j)为第j回直流的权重系数，是ω(j)的归一化计算结果，满足

为节点i无功变化q时，第j回直流逆变站交流侧母线电压变化值。计算完电压稳定薄弱区域内所有站点的无功投入效果指标后，根据指标值从大到小排列各站点，排序越靠前的站点，说明在该站点安装动态无功补偿设备的必要性就越大。

实施例

本发明实施例中2020年江苏500千伏及以上电网规划图如图1所示。以图1所示的江苏2020年规划电网为分析对象。

根据规划，到2020年江苏电网规划馈入直流7回，如表1所示。其中第1-2回的直流为建成投运直流，第4-7回直流为规划建设直流，江苏电网将成为典型的多直流集中馈入地区。

表1江苏2020年规划馈入直流表

对该区域内，分别选择锡西南～溧阳、徐州～南京、浙北～浙中线路作为区域内外的典型线路，采用PSD-BPA软件，对上述三回线路分别开展三相永久短路故障的仿真计算，计算完成后，以地理接线图为背景，应用颜色渲染法，绘制电压等高线图形，并从各时间节点对应的图形中，选择具有电压凹陷区域特征的图形，分别如图2、图3、图4所示。

分析图2、图4，对应算例结果，故障清除后，系统无法恢复稳定，最终导致电压崩溃，图形显示，最先发生电压崩溃的区域为苏南地区；图3对应的算例，故障后，系统能够恢复稳定，从恢复过程来看，恢复最慢的区域为苏南地区，因此苏南地区为本算例的电压支撑薄弱区域。

根据权重系数的定义，求取上述7回直流的权重系数，结果见表2。

表2苏南地区直流权重系数

针对苏南地区的站点，逐一进行节点无功投入（480Mvar）电压响应计算，在此基础上，计算节点无功投入效果指标，并按指标大小进行排序，排序前10个站点名称见表3。

表3节点无功投入效果指标

根据流程，在政平换流站安装480MvarSVC，然后重新进行无功投入电压响应计算和节点无功投入效果指标计算，并按数值由大到小排序；然后再选择排序为第一的溧阳换流站安装480MvarSVC，进行无功投入电压响应计算和节点无功投入效果指标计算，并按数值由大到小排序。重复上述过程，直至满足排序安装点需求数目为止。设苏南最多可安装7套SVC，经循环计算6次后，安装站点排序结果见表4。对安装7套SVC后的电网进行安全稳定分析，电网的安全稳定性较之不安装SVC有很大提高，“N-1”导致系统失稳的线路由原来的34回减少至2回，说明上述站点安装动态无功补偿装置是非常有效的。

表4节点无功投入效果指标

本发明提供的多直流集中馈入受端电网的动态无功补偿安装点优化方法中，提供的结果为安装动态无功补偿的节点顺序，能搞确保电网以适度的成本，改善多直流集中馈入受端电网的电压稳定性。该方法对现有的受端电网无功补偿安装点优化方案适应性很强。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种多直流集中馈入受端电网的动态无功补偿安装点优化方法，其特征在于，所述方法采用电网地理解线图为背景，图形化演示仿真计算电压动态变化过程，挖掘直流集中馈入受端电网的电压稳定薄弱区域；采用电力系统暂态稳定计算单元，对电压稳定薄弱区域进行逐点无功变化下电压响应计算；对电压稳定薄弱区域内馈入直流进行权重计算，并与无功投入/切除下电压响应计算相结合，计算薄弱区域内节点无功投入效果指标，并按指标大小进行排序；对排序首位的节点安装动态无功补偿装置并重新排序计算，反复循环直至满足安装点需求数目为止；

所述方法包括下述步骤：

A、对直流集中馈入受端电网电压稳定薄弱区域进行挖掘；

B、确定电压稳定薄弱区域逐点无功变化下的电压响应；

C、确定直流权重系数和节点无功投入效果指标，并对节点无功投入效果指标进行排序；

D、排序首位的节点作为动态无功安装点，在该点安装动态无功补偿，重复步骤B-D，直至得出的安装点数目达到允许安装的站点数上限。

2.如权利要求1所述的动态无功补偿安装点优化方法，其特征在于，所述步骤A中，对直流集中馈入受端电网电压稳定薄弱区域进行挖掘包括下述步骤：

<1>对直流集中馈入受端电网中心区域及外围区域选择2～3个交流线路，开展线路三相永久短路故障的仿真计算，并输出与地理接线图对应的节点电压；

<2>采用颜色渲染方法，绘制电压等高线图形，确定电压最低区域；

<3>分析多个故障仿真下产生的电压染色图，最低电压出现概率最高的区域即为电压稳定薄弱区域。

3.如权利要求2所述的动态无功补偿安装点优化方法，其特征在于，所述步骤<2>中，采用颜色渲染法，以地理接线图为背景，对每个仿真时间点生成电压染色图，按照电压0.05p.u.极差设定颜色并绘制电压等高线图形，确定电压最低区域包括如下步骤：

1>从地理接线图中，提取N个母线的地理位置坐标信息；

2>将地理接线图研究范围内的区域，以边长l为单位，划分为M个正方形网格，则每个正方形网格边长为l；

3>构建N维母线电压向量到M维正方形网格电压向量的映射关系；

4>从电力系统暂态稳定计算单元输出结果，并提取T时刻的N个母线电压；

5>按照步骤3>建立的母线电压到正方形网格电压映射关系，确定每个正方形网格电压，并对每个网格进行颜色填充，按照时间顺序编号保存该图像；

6>将时刻T递增到下一时刻T+⊿T，重复步骤④、⑤直至时刻T达到设定值Tmax。

4.如权利要求3所述的动态无功补偿安装点优化方法，其特征在于，所述步骤3>中，N维母线电压向量到M维正方形网格电压向量的映射关系表达式如下：

$\left[\begin{array}{c}{V}_1\\ V_2\\ V_3\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ V_{M-2}\\ V_{M-1}\\ V_M\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccccccc}{y}_{\mathrm{1,1}}& y_{\mathrm{1,2}}& y_{\mathrm{1,3}}& & y_{1,N-2}& y_{1,N-1}& y_{1,N}\\ y_{\mathrm{2,1}}& y_{\mathrm{2,2}}& y_{\mathrm{2,3}}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& y_{2,N-2}& y_{2,N-1}& y_{2,N}\\ y_{\mathrm{3,1}}& y_{\mathrm{3,2}}& y_{\mathrm{3,3}}& & y_{3,N-2}& y_{3,N-1}& Y_{3,N}\\ & \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& & \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& & \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& \\ y_{M-\mathrm{2,1}}& y_{M-\mathrm{2,2}}& y_{M-\mathrm{2,3}}& & y_{M-2,N-2}& y_{M-2,N-1}& y_{M-2,N}\\ y_{M-\mathrm{1,1}}& y_{M-\mathrm{1,2}}& y_{M-\mathrm{1,3}}& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& y_{M-1,N-2}& y_{M-1,N-1}& y_{M-1,N}\\ y_{M,1}& y_{M,2}& y_{M,3}& & y_{M,N-2}& y_{M,N-1}& y_{M,N}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_{B1}\\ V_{B2}\\ V_{B3}\\ \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\\ V_{\mathrm{BN}-2}\\ V_{\mathrm{BN}-1}\\ V_{\mathrm{BN}}\end{array}\right]$ ①；

其中，元素y_i,j的计算方法如下：

当正方形网格i内无母线时：

$y_{i,j}=\frac{1/S_{i,j}^2}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=1}^{N}1/S_{i,j}^2},$ i=1、2…M，j=1、2…N  ②；

当正方形网格i内有母线J时：

y_i,J＝1，y_i,j≠J＝0  ③；

其中，S_i,j为正方形网格i的中心到母线j的直线距离。

5.如权利要求1所述的动态无功补偿安装点优化方法，其特征在于，所述步骤B中，针对处于电压稳定薄弱区域内的交流变电站或直流换流站，对于每个站点，依次采用暂态稳定计算单元，仿真每个站点变压器低压侧投入无功q后的动态过程，并记录电网内所有直流换流站交流母线从初始到仿真结束时刻的电压变化值；仿真第i个节点投入无功q时，第j条直流换流站交流母现电压变化值记为ΔV(j)|_ΔQ(i)＝q。

6.如权利要求1所述的动态无功补偿安装点优化方法，其特征在于，所述步骤C中，落点电压稳定薄弱区域的直流权重系数ω(i)用下述表达式表示：

$\mathrm{\&omega;}\left(i\right)=\stackrel{n}{\underset{j\&NotEqual;i}{\underset{j=1}{\mathrm{\&Sigma;}}}}\frac{\left|Z_{\mathrm{eqij}}\right|P_{\mathrm{di}}}{\left|Z_{\mathrm{eqjj}}\right|P_{\mathrm{dj}}}$ ④；

其中，n为受端电网馈入直流数目，|Z_eqij|为第i回直流和第j回直流间的等值互阻抗，|Z_eqii|为第i条直路的等值自阻抗，P_dj为第j回直流的额定功率，P_di为第i回直流的额定功率。

7.如权利要求1所述的动态无功补偿安装点优化方法，其特征在于，所述步骤C中，节点无功投入效果指标EQ(i)用下述表达式表示：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{EQ}\left(i\right)=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\widehat{\mathrm{\&omega;}}\left(j\right)\mathrm{\&Delta;V}\left(j\right){|}_{\mathrm{\&Delta;Q}\left(i\right)=q}\\ \widehat{\mathrm{\&omega;}}\left(j\right)=\frac{\mathrm{\&omega;}\left(j\right)}{\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&omega;}\left(k\right)}\end{array}\right.$ ⑤；

其中，n为受端电网馈入直流数目，ω(j)为第j回直流的权重系数，

是ω(j)的归一化计算结果，满足

为节点i无功变化q时，第j回直流逆变站交流侧母线电压变化值；

确定完电压稳定薄弱区域内所有站点的无功投入效果指标后，根据指标值从大到小排列各站点。

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