CN104167726B - 一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法 - Google Patents

一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法 Download PDF

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赵利刚
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门锟
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中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心
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Abstract

本发明提出了一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法。包括以下步骤:1)以多馈入交直流电网受端系统为研究对象,确定待研究的直流换流站,假设待研究的直流换流站有N处;2)计算待研究的多馈入交直流电网的正负零序阻抗矩阵中换流站i的自阻抗Zii‑1、Zii‑2、Zii‑0和换流站i与换流站j之间的互阻抗Zij‑1、Zij‑2、Zij‑0,i=1,2,…N,j=1,2,…N,并计算换流站i的正负零序自阻抗的和Zij及换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和Zij;3)计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij。本发明能快速得到各逆变站之间的单相多馈入交互作用因子SMIIF,为评估多馈入直流系统中发生不对称故障时各个换流站之间相互作用的强弱提供参考。

Description

一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法
技术领域
[0001] 本发明提出一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法,属于电力 系统分析技术领域。
背景技术
[0002] 多馈入直流输电系统即多条直流集中接入同一个交流电网,随着电力系统的不断 发展,电网出现了交直流并联运行、多回直流集中馈入等新特征。多回直流系统之间响紧密 联系,相互影响,稳定特性复杂,采用量化的指标,可以非常清晰的表示各回直流之间联系 的紧密程度。
Figure CN104167726BD00031
[0003] CIGRE WG B4工作组曾提出用于衡量多馈入直流输电系统中换流站间相互作用强 弱的指标-多馈入交互作用因子(MIIF),其定义为:当换流站i投入对称三相电抗器,使得该 母线上的电压下降1%时,换流站i和换流站.i之间的多馈入交互作用因子为:
[0005] 式中,MIIFij即为换流站i和换流站j之间的多馈入交互作用因子,AUj为换流站j 处电压的变化量,Ui〇为投入电抗器前换流站i处的电压。
[0006] 在电网实际运行中,大多数故障为非对称故障,比如单相接地短路,为了衡量系统 发生不对称故障时各换流站之间的相互作用强弱,南方电网科学研究院提出单相多馈入交 互作用因子SMIIF的指标,其定义为:以A相为例进行说明,在换流站i A相设置经一定阻抗 的单相接地短路,使得该换流站A相电压下降1 %时,换流站i和换流站j之间的单相多馈入 交互作用因子为:
Figure CN104167726BD00032
[0008] 式中,SMIIFij为换流站i和换流站j之间的单相多馈入交互作用因子,AUAj为换流 站j处A相电压的变化量,UAi〇为投入电抗器前换流站i处A相电压,各电压量均为标幺值。
[0009] 要求得两个换流站之间的SMIIF的大小,一般通过机电暂态仿真软件进行机电暂 态仿真,得到换流站i的A相电压下降1%时,换流站jA相电压的变化量,进而求得两个站之 间的单相多馈入交互作用因子。但是这种方法需要不断尝试不同的接地短路阻抗值,才可 以得到换流站i的A相电压下降1%的情况,所需工作量较大,若系统的换流站数量较多,所 需的计算时间会更长,因此,有必要提出一种简单快速的计算方法来确定不同换流站之间 的单相多馈入交互作用因子SMIIF。
发明内容
[0010] 本发明提出一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法,该方法定 义清晰,计算方法简单,物理意义明确,不需进行机电暂态仿真,可以方便快速的计算不同 换流站之间的单相多馈入交互作用因子SMIIF。
[0011] 本发明的技术方案为:
[0012] 本发明的基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法,包括以下步骤:
[0013] 1)以多馈入交直流电网受端系统为研究对象,确定待研究的直流换流站,假设待 研究的直流换流站有N处;
[0014] 2)计算待研究的多馈入交直流电网的正负零序阻抗矩阵中换流站i的自阻抗 Ζϋ-ι、Ζϋ-2、Ζϋ-〇 和换流站i 与换流站 j之间的互阻抗 Zij-i、Zij-2、Zij-〇, i = l,2,'"N,j = l,2^·· N,并计算换流站i的正负零序自阻抗的和Zii及换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和 Zij ;
[0015] 3)计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij。
[0016] 所述步骤2)中,
[0017] Ζϋ = Ζϋ-ι+Ζϋ-2+Ζϋ-ο (3)
[0018] 式中Zii-d换流站i的正序自阻抗,Zii-2为换流站i的负序自阻抗,Zii-o为换流站i 的零序自阻抗,Zu为换流站i的正负零序自阻抗的和;
[0019] Zij = Zij-i+Zij-2+Zij-o (4)
[0020] 式中ZiH为换流站i和换流站j之间的正序互阻抗,Ζ^-2为换流站i和换流站j之间 的负序互阻抗为换流站i和换流站j之间的零序互阻抗,换流站i和换流站j之间的 正负零序互阻抗的和。
[0021 ]所述步骤3)中,计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij的方法 是:
Figure CN104167726BD00041
[0023]式中,SMIIFij为换流站i和换流站j之间的单相多馈入交互作用因子;Ζϋ = Ζϋ^+ Zii-2+Zii-o,为换流站i的正负零序自阻抗的和,Zii-iS换流站i的正序自阻抗,Zii-2为换流站 i的负序自阻抗,Zii-0为换流站i的零序自阻抗;Zij = Zij-i+Zij-2+Zij-0,为换流站i与换流站j 之间正负零序互阻抗的和,z+iS换流站i和换流站j之间的正序互阻抗,z^-2为换流站i和 换流站j之间的负序互阻抗,为换流站i和换流站j之间的零序互阻抗。
[0024]本发明是一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子SMIIF的计算方法。通过 计算多馈入直流输电系统中各逆变侧换流站的正负零序自阻抗和逆变站之间的正负零序 互阻抗,可以快速得到各逆变站之间的单相多馈入交互作用因子SMIIF。为评估多馈入直流 系统中发生不对称故障时各个换流站之间相互作用的强弱提供参考。本发明提出的基于阻 抗矩阵的单相多馈入交互作用因子SMIIF的计算方法定义清晰,计算方法简单,物理意义明 确,不需进行机电暂态仿真,可以方便快速的计算不同换流站之间的单相多馈入交互作用 因子SMIIF。
附图说明
[0025]图1为本发明的流程图。 具体实施例
[0026]本发明的基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法,包括以下步骤:
[0027] 1)以多馈入交直流电网受端系统为研究对象,确定待研究的直流换流站,假设待 研究的直流换流站有N处;
[0028] 2)计算待研究的多馈入交直流电网的正负零序阻抗矩阵中换流站i的自阻抗 Ζϋ-ι、Ζϋ-2、Ζϋ-〇 和换流站i 与换流站 j之间的互阻抗 Zij-i、Zij-2、Zij-〇, i = l,2,'"N,j = l,2^·· N,并计算换流站i的正负零序自阻抗的和Zii及换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和 Zij ;
[0029] 3)计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij。
[0030] 所述步骤2)中,
[0031] Ζϋ = Ζϋ-ι+Ζϋ-2+Ζϋ-ο (3)
[0032] 式中Zii-iS换流站i的正序自阻抗,Ζϋ-2为换流站i的负序自阻抗,Ζϋ-ο为换流站i 的零序自阻抗,Zu为换流站i的正负零序自阻抗的和;
[0033] Zij = Zi j-i+Zij-2+Zi j-o (4)
[0034] 式中为换流站i和换流站j之间的正序互阻抗,Ζ^-2为换流站i和换流站j之间 的负序互阻抗为换流站i和换流站j之间的零序互阻抗,换流站i和换流站j之间的 正负零序互阻抗的和。
[0035]所述步骤3)中,计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij的方法 是:
Figure CN104167726BD00051
[0037]式中,SMIIFij为换流站i和换流站j之间的单相多馈入交互作用因子;ZuiZu-d Zii-2+Zii-o,为换流站i的正负零序自阻抗的和,Zii-iS换流站i的正序自阻抗,Zii-2为换流站 i的负序自阻抗,Zii-0为换流站i的零序自阻抗;Zij = Zi j-i+Zi j-2+Zij-0,为换流站i与换流站j 之间正负零序互阻抗的和,z+iS换流站i和换流站j之间的正序互阻抗,z^-2为换流站i和 换流站j之间的负序互阻抗,为换流站i和换流站j之间的零序互阻抗。
[0038]以A/B/C三相中A相为例进行说明。
[0039]正常运行时,系统三相对称,负序和零序网络的注入电流向量均为0,网络各节点A 相电压为:
[0040] Ua=Ui+U2+Uo = ZiIi+Z2I2+ZoIo = ZiIi (6)
[0041] 式中:UA为网络A相电压向量,U^U^Uo分别为网络的正序电压向量、负序电压向 量、零序电压向量,Ii、l2、Io分别为网络的正序电流向量、负序电流向量、零序电流向量,Zi、 Z2、Zo分别为网络的正序阻抗矩阵、负序阻抗矩阵、零序阻抗矩阵。
[0042] 假如在换流站i处A相设置经一定阻抗的单相接地短路,相当于在换流站i处增加 A 相的注入电流A Ιμ,换流站i处B、C相和其余节点三相的注入电流不变。
[0043]由三相向量与其对称分量之间的关系,可得:
Figure CN104167726BD00052
[0045] 式中:Δ h、Δ 12、Δ 1〇分别为正序注入电流变化向量、负序注入电流变化向量、零 序注入电流变化向量,Α Ια、△ Ib、△ Ic分别为A相注入电流变化向量、B相注入电流变化向 量、C相注入电流变化向量,Δ Ια=[0,0,0···,Δ ΙΜ,···0,0]Τ,Δ Ιβ、Δ Ic为零向量,运算子a = ejl20〇
[0046] 由式(7)可得,正负零三序的注入电流增量相等:Δ Ι1= Δ Ι2= Δ 1〇,网络各节点A 相电压的变化量为:
[0047] Δ Ua= A Ui+ Δ U2+ A Uo = Zi Δ I1+Z2 A I2+Z0 Δ I〇= (Z1+Z2+Z0) Δ Ii (8)
Figure CN104167726BD00061
[0049] 式中:AUa为网络各节点A相电压的变化向量,AUh AU2、AUo分别为正序电压变 化向量、负序电压变化向量、零序电压变化向量。
[0050] 由式(8)、式(9)可得:
[0051] AUAi=(Zij-i+Zii-2+Zii-o) Δ In (10)
[0052] AUAj = (Zij-ι+Zij-2+Zij-。)Δ Iii
[0053] 式中:△ UAi为换流站i处的A相电压变化量,△ UAj为换流站j处的A相电压变化量。 [0054]由式(2)和式(10)可得:
[0055]
Figure CN104167726BD00062
[0056]因此,换流站i与换流站j之间的正负零三序互阻抗的和与换流站i正负零三序自 阻抗的和的比值的模,即为换流站i与换流站j之间单相多馈入交互作用因子SMIIF。
[0057]下面通过实施例对本发明做进一步的补充说明:
[0058] 南方电网2014年有8回直流同时馈入广东,包括江城直流、天广直流、兴安直流、高 肇直流、楚穗直流、牛从直流2回、普桥直流。根据南方电网2014年丰大方式数据,计算该8回 直流之间的单相多馈入交互作用因子。
[0059] 以宝安换流站为例,求得宝安换流站的正序、负序、零序自阻抗和宝安换流站与其 他各换流站之间的正序、负序、零序互阻抗,并求得正负零相自阻抗的和及正负零序互阻抗 的和,计算相应比值,结果列于表1。
[0060] 由表1的计算结果可知,宝安站与鹅城站、广州站、穗东站、从化站之间的单相相互 作用较强,与肇庆站、桥乡站之间的单相相互作用较弱。
[0061] 其他各站点的计算方法类似。
[0062 ]表1宝安换流站与其他换流站之间单相多馈入交互作用因子计算结果 [0063]
Figure CN104167726BD00063
Figure CN104167726BD00071

Claims (1)

1. 一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法,其特征在于包括以下步 骤: 1) 以多馈入交直流电网受端系统为研究对象,确定待研究的直流换流站,假设待研究 的直流换流站有N处; 2) 计算待研究的多馈入交直流电网的正负零序阻抗矩阵中换流站i的自阻抗Zu-i、 Zii-2、Zii-〇和换流站i与换流站j之间的互阻抗Zij-i、Zij-2、Zij-〇, i = 1,2,"礼」_ = 1,2,~1'1,并 计算换流站i的正负零序自阻抗的和Zii及换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和Zij; 3) 计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFi j; 所述步骤2)中, Zii = Zii-i+Zii-2+Zii-o (3) 式中Zii-iS换流站i的正序自阻抗,Zii-2为换流站i的负序自阻抗,Zii-o为换流站i的零 序自阻抗,Zu为换流站i的正负零序自阻抗的和; Zij = Zij-i+Zi j-2+Zi j-o (4) 式中为换流站i和换流站j之间的正序互阻抗,Z^-2为换流站i和换流站j之间的负 序互阻抗,Z-0为换流站i和换流站j之间的零序互阻抗,Z换流站i和换流站j之间的正负零序 互阻抗的和; 所述步骤3)中,计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFi的方法是:
Figure CN104167726BC00021
(5) 工、个,:5»11叫乃伏孤如;[和换流站」之间的单相多馈入交互作用因子;2^ = 2士1+2士2+ Zii-o,为换流站i的正负零序自阻抗的和,Zii-iS换流站i的正序自阻抗,Zii-2为换流站i的负 序自阻抗,Zii-o为换流站i的零序自阻抗;Zij rZiH+Zi^+Zij-o,为换流站i与换流站j之间正 负零序互阻抗的和,匕^为换流站i和换流站j之间的正序互阻抗,Z+ 2为换流站i和换流站j 之间的负序互阻抗,Z^o为换流站i和换流站j之间的零序互阻抗。
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CN106033893A (zh) * 2015-03-20 2016-10-19 国家电网公司 确定逆变站受交流枢纽站影响的风险度的方法
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CN107422169B (zh) * 2017-07-20 2020-06-30 南方电网科学研究院有限责任公司 短路电流的确定方法及装置
CN109167400A (zh) * 2018-08-29 2019-01-08 中国电力科学研究院有限公司 一种确定多馈入交直流系统的电压稳定性的方法及系统
CN109193737B (zh) * 2018-09-30 2021-01-19 南方电网科学研究院有限责任公司 定电流定熄弧角控制下miif的分析方法、装置、设备及介质
CN110336266B (zh) * 2019-05-07 2020-09-04 山东大学 交直流混联受端电网的直流分群规划方法

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