CN103532160A - 一种研究网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种研究网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法。包括如下步骤：1）通过对所研究电网直流换相失败的实际录波和对实时数字仿真系统、电磁暂态仿真研究的整理分析，归纳出交流电网故障引起的直流换相失败发生条件；2）分析研究受端电网可行的典型网架结构方案；3）分析受端电网各方案对减少换相失败区域的影响，根据步骤1）的直流换相失败发生条件，分析故障导致直流换相失败的区域；4）对受端电网不同网架结构方案的所有直流输电系统逆变站的MIIF因子和多直流有效短路比分析。本发明将多回直流集中馈入受端电网中，网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法进行研究，从而分析网架结构变化对改善受端电网交直流相互影响的规律。本发明能适应多回直流集中馈入受端系统仿真计算，提高模拟仿真的可靠性。

Description

一种研究网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法
技术领域
本发明涉及一种研究网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法,属于电力系统安全稳定分析的技术领域。
背景技术
南方电网已形成“八交五直”的西电东送主网架。广东能源缺乏、用电需求大，一直以来都是南网西电东送的受端电网。随着社会经济的快速发展和西电东送的进一步推进，南网受端电网交直流相互影响、电网抵御严重连锁故障能力差、电磁环网等问题日益突出，威胁电网安全稳定运行。
远景大规模直流往广东送电后，受端严重交流故障（三相短路单相开关拒动）引起系统失稳的特征除核电站等大规模电站附近线路的严重故障导致电厂功角失稳外，其他主要是电压失稳。随着南方电网西电东送的进一步发展，远景馈入受端系统的直流逐渐增多，各直流的多直流有效短路比呈现逐渐下降趋势，即交流系统的支撑能力下降，因此要提高交流系统的稳定性也必须加强电网的电压支撑能力，减少交直流相互影响方面来采取措施，受端系统网架结构调整是改善多直流相互影响的重要手段。如何对交直流复杂电力系统中网架结构对改善受端电网多直流相互影响进行深入研究，研究其分析方法，分析网架结构对改善受端电网多直流相互影响的主要因素，才能提出有效改善受端电网结构的应对措施。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种研究网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法。本发明将多回直流集中馈入的受端大电网中网架结构对直流相互影响分析进行解耦，即首先拟定网架结构特点明显的各类典型网架方案，进而对各类网架方案多直流相互影响指标进行分析计算，从而分析网架结构对改善直流相互影响的规律。
本发明的网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法，包括如下步骤：
研究网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法，其特征在于包括如下步骤：
1） 通过对所研究电网直流换相失败的实际录波和对实时数字仿真系统、电磁暂态仿真研究的整理分析，归纳出交流电网故障引起的直流换相失败发生条件；
2）分析研究受端电网可行的典型网架结构方案；
3） 分析受端电网各方案对减少换相失败区域的影响，根据步骤1）的直流换相失败发生条件，分析故障导致直流换相失败的区域；
4）对受端电网不同网架结构方案的所有直流输电系统逆变站的MIIF因子和多直流有效短路比分析。
上述步骤1)中，直流换相失201310363774.6  一种快变信道下正交频分复用系统载波频偏估计算法生的条件是:三相或单相短路故障使逆变站换流母线电压跌落到正常运行电压值的92％，会导致直流换相失败，若电压降低到70％，则故障可能导致直流功率下降到零。
上述步骤2）中，分析研究受端电网可行的典型网架结构方案，即分析受端电网内外双环网方案、交流组团化方案、直流组团化方案及特高压方案。
上述步骤3）中，是分析受端广东电网各方案对减少换相失败区域的影响，根据步骤1）的直流换相失败发生条件，分析故障导致直流换相失败的区域。
上述步骤3）中，分析故障导致直流换相失败的区域的方法是：对各网架方案交流系统发生三相短路故障进行扫描；找出故障后换流站母线电压跌落至92%和70%的交流线路，根据步骤1）的判断标准，画出不同网架结构方案交流电网故障导致直流换相失败的区域；比较各类典型网架结构方案对改善受端电网换相失败的影响。
拟定网架结构特点明显的各类典型网架结构方案具体如下:
（a）内外双环网方案；
（b）交流组团化方案；
（c）直流组团化方案；
（d）采用链式结构的特高压交流电网。
本发明提供一种多回直流集中馈入受端大电网中网架结构对改善直流相互影响分析方法，即首先拟定网架结构特点明显的各类典型网架方案，进而对各类网架方案多直流相互影响指标进行分析计算，从而分析网架结构对改善直流相互影响的规律。本发明的方法数据搭建方便，能适应于多回直流集中馈入的受端系统仿真计算，有效提高了模拟仿真的可靠性，是一种有效的研究受端系统网架结构对改善多直流相互影响的新方法。
附图说明
图1是本发明方法的实现流程图。
具体实施方式
本发明的网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法，参照附图1，详细描述如下：
1）通过对所研究电网直流换相失败的实际录波和对实时数字仿真系统、电磁暂态仿真软件等工具仿真研究的整理分析，归纳出交流电网故障引起的直流换相失败发生条件和动态特征，即三相或单相短路故障使逆变站换流母线电压跌落到正常运行电压值的92％，会导致直流换相失败。若电压降低到正常运行电压值的70％，则故障可能导致直流功率下降到零。
2）根据远景南方电网受端广东电网规划拟定网架结构特点明显的各类典型网架结构方案，具体如下:
2.1）内外双环网网架结构方案，保持广东电网东、西部电网的联络线汾水～九佛双回、北郊～增城双回联络，延续东西部地区强联络的内外双环网结构。
2.2）交流组团化方案网架结构方案，考虑利用现有通道走廊，将北郊～增城双回线路解口入木棉站，汾水～木棉与木棉～增城跳通，形成汾水至增城双回线路，形成东西部地区单点联络的交流组团化方案。
2.3）直流组团化网架结构方案，广东东西部电网没有交流联络线，东西部电网形成两个独立的同步电网。
2.4）广东省内特高压网架结构方案，广东省内采用链式结构的特高压交流电网，500kV电网东西两分区，分区之间通过特高压交流电网单通道联络，原分区间500kV联络线汾水～九佛和北郊～增城断开运行。
3）分析受端广东电网多直流相互影响。分别从换相失败区域、直流输电系统逆变站的MIIF因子以及多直流有效短路比三个方面进行分析：
3.1）分析交流电网故障对直流运行的影响范围，即通过对主干电网三相或单相短路故障扫描，统计故障期间全网直流逆变站母线电压跌落水平，根据步骤1）的直流换相失败发生的判定条件，分析故障导致直流换相失败的区域。
3.2）对受端广东电网各网架结构方案丰腰运行方式下直流输电系统逆变站的MIIF因子进行计算。
3.3）对受端广东电网不同网架结构方案的多直流有效短路比进行分析。

Claims (6)

1.一种研究网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法，其特征在于包括如下步骤：
1）通过对所研究电网直流换相失败的实际录波和对实时数字仿真系统、电磁暂态仿真研究的整理分析，归纳出交流电网故障引起的直流换相失败发生条件；
2）分析研究受端电网可行的典型网架结构方案；
3） 分析受端电网各方案对减少换相失败区域的影响，根据步骤1）的直流换相失败发生条件，分析故障导致直流换相失败的区域；
4）对受端电网不同网架结构方案的所有直流输电系统逆变站的MIIF因子和多直流有效短路比分析。
2.根据权利要求1所述的网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法，其特征在于上述步骤1)中，直流换相失败发生的条件是:三相或单相短路故障使逆变站换流母线电压跌落到正常运行电压值的92％，会导致直流换相失败，若电压降低到70％，则故障可能导致直流功率下降到零。
3.根据权利要求1所述的网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法，其特征在于上述步骤2）中，分析研究受端电网可行的典型网架结构方案，即分析受端电网内外双环网方案、交流组团化方案、直流组团化方案及特高压方案。
4.根据权利要求1所述的网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法，其特征在于上述步骤3）中，是分析受端广东电网各方案对减少换相失败区域的影响，根据步骤1）的直流换相失败发生条件，分析故障导致直流换相失败的区域。
5.根据权利要求1所述的网架结构对改善受端交直流相互影响的分析方法，其特征在于上述步骤3）中，分析故障导致直流换相失败的区域的方法是：对各网架方案交流系统发生三相短路故障进行扫描；找出故障后换流站母线电压跌落至92%和70%的交流线路，根据步骤1）的判断标准，画出不同网架结构方案交流电网故障导致直流换相失败的区域；比较各类典型网架结构方案对改善受端电网换相失败的影响。
6.根据权利要求2所述的交直流相互影响机理的分析方法，其特征在于拟定网架结构特点明显的各类典型网架结构方案具体如下:
（a）内外双环网方案；
（b）交流组团化方案；
（c）直流组团化方案；
（d）采用链式结构的特高压交流电网。
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