CN105977959B - 一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法 - Google Patents

一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105977959B
CN105977959B CN201510849837.8A CN201510849837A CN105977959B CN 105977959 B CN105977959 B CN 105977959B CN 201510849837 A CN201510849837 A CN 201510849837A CN 105977959 B CN105977959 B CN 105977959B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
direct current
band
zmax
pole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510849837.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105977959A (zh
Inventor
刘明松
张健
曾兵
郭强
屠竞哲
林伟芳
印永华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI, State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201510849837.8A priority Critical patent/CN105977959B/zh
Publication of CN105977959A publication Critical patent/CN105977959A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105977959B publication Critical patent/CN105977959B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Abstract

本发明提供一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法，该方法利用直流健全极的功率转带能力，基于时域仿真法计算健全极的最小功率转带时间，来提高直流再启动后系统的稳定性，保障特高压交直流电网安全稳定运行。本发明可用于电网规划和运行计算，为系统分析人员提供技术支撑；本发明应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。

Description

一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法
技术领域
本发明涉及一种提高直流再启动系统稳定性的方法，具体讲涉及一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法。
背景技术
随着高压直流输电技术的不断发展，直流输送容量越来越大，目前在运特高压直流工程的额定输送功率可达800万千瓦，规划中近期将要投运的特高压直流工程的输送功率可达1000～1200万千瓦。对于大功率的特高压直流输电工程，直流再启动过程引起的功率缺额，可能给送受端系统带来较大功率冲击。尤其是当送端系统网架相对薄弱时，直流再启动期间，可能积累大量加速能量，引起送端系统暂态失稳。特高压直流输电工程一般具有短时过负荷能力，如3秒过负荷1.3倍。直流单极再启动期间，如果利用另一极短时过负荷能力，则可提高送端系统暂态稳定性。
本发明提供一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法，该方法利用直流健全极的功率转带能力，基于时域仿真法计算健全极的最小功率转带时间，来提高直流再启动后系统的稳定性，保障特高压交直流电网安全稳定运行。本发明可用于电网规划和运行计算，为系统分析人员提供技术支撑。
发明内容
本发明提供一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法，可以提高直流再启动后系统的稳定性，保障特高压交直流电网安全稳定运行。本发明可用于电网规划和运行计算，为系统分析人员提供技术支撑。
一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法，其特征在于，所述方法包括：
I-1.直流单极再启动仿真确定系统的稳定性；
I-2.如系统不稳定，设定健全极功率转带后的参数；
I-3.根据步骤I-2所述参数，进行直流单极再启动仿真。
优选的，所述步骤I-3仿真后系统稳定，则采用二分法计算最小功率转带时间，算法结束。
优选的，所述步骤I-3仿真后系统不稳定，则
I-4.根据功率转带时间增加一个步长后是否超过最大允许值，进行直流单极再启动仿真；
I-5.系统稳定，确定结束算法；否则，返回步骤1-4。
优选的，所述步骤I-2所述参数包括：健全极功率转带后的最大功率功率转带时间tZ的初值tZ0＝TF、增长步长tZstep和最大允许值tZmax＝TDN，其中ηN为直流额定短时过负荷倍数，PDN为直流额定功率，TDN为持续时间，TF为直流故障极功率跌落持续时间。
优选的，所述二分法包括：
令tZmin'＝0，tZmax'＝tZ0，则
对于当前tZ，根据健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真。若系统稳定，则tZmax'＝tZ；否则，tZmin'＝tZ。重复上述二分法计算，直至|tZmax'-tZmin'|＜ε，其中ε为最大允许误差，tZmin'即为最小功率转带时间。
优选的，所述步骤I-4包括：
令tZ＝tZ+tZstep，其中tZ为功率转带时间，tZstep为增长步长，若tZ＞tZmax，则算法结束。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法，该方法利用直流健全极的功率转带能力，基于时域仿真法计算健全极的最小功率转带时间，来提高直流再启动后系统的稳定性，保障特高压交直流电网安全稳定运行。本发明可用于电网规划和运行计算，为系统分析人员提供技术支撑。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
1、本发明所提供的技术方案中，利用直流健全极的功率转带能力，基于时域仿真法计算健全极的最小功率转带时间，来提高直流再启动后系统的稳定性，保障特高压交直流电网安全稳定运行。
2、本发明所提供的技术方案，可用于电网规划和运行计算，为系统分析人员提供技术支撑。
3、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法的流程图；
图2是本发明提供的实施例中电力系统示意图；
图3是本发明提供的实施例中不考虑健全极功率转带直流再启动送端换流站近区发电机功角曲线图；
图4是本发明提供的实施例中考虑健全极功率转带直流再启动送端换流站近区发电机功角曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法，方法包括：
I-1.不考虑健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真；若系统稳定，则无需利用功率转带直流再启动后系统即可稳定，算法结束；否则，进行下一步；
I-2.读取直流额定短时过负荷能力和持续时间，设定健全极功率转带后的最大功率、功率转带时间的初值、增长步长和最大允许值；
I-3.考虑健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真；若系统稳定，则采用二分法，计算最小功率转带时间，算法结束；否则，进行下一步；
I-4.将功率转带时间增加一个步长，若超过最大允许值，则无法利用功率转带提高直流再启动后的系统稳定性，算法结束；否则，进行下一步；
I-5.考虑健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真；若系统稳定，则当前功率转带时间为最小功率转带时间，算法结束；否则，转向I-4。
其中，所述步骤I-1包括：
不考虑健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真；若系统稳定，则算法结束；否则，进行下一步。
其中，所述步骤I-2包括：
读取直流额定短时过负荷倍数ηN及持续时间TDN。设定直流健全极功率转带后的最大功率为其中PDN为直流额定功率。设直流故障极功率跌落持续时间为TF，则功率转带时间tZ的初值tZ0＝TF，最大允许值为tZmax＝TDN，增长步长tZstep取一个小的时间(如0.1s)。
其中，所述步骤I-3包括：
考虑健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真。若系统稳定，说明功率转带时间可以缩短。
令tZmin'＝0，tZmax'＝tZ0，则
对于当前tZ，根据健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真。若系统稳定，则tZmax'＝tZ；否则，tZmin'＝tZ。重复上述二分法计算，直至|tZmax'-tZmin'|＜ε，其中ε为最大允许误差(可取0.01s)，tZmin'即为最小功率转带时间。
其中，所述步骤I-4包括：
令tZ＝tZ+tZstep，若tZ＞tZmax，则无法利用功率转带提高直流再启动后的系统稳定性，算法结束；否则，进行下一步。
其中，所述步骤I-5包括：
考虑健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真；若系统稳定，则当前功率转带时间为最小功率转带时间，算法结束；否则，转向I-4。
如图2所示，以一种电力系统为例。直流额定功率10000MW，送端换流站通过长链式通道接入主网，与主网联系相对薄弱，直流再启动等动态过程对送端系统暂态稳定性影响较大。初始方式下，直流功率为9100MW。若直流单极再启动，则直流送端换流站近区电源相对主网功角失稳，需要采取健全极功率转带措施提高系统稳定性。
第一步，不考虑健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真，直流送端换流站近区电源相对主网功角失稳，曲线如图3所示。
第二步，直流额定短时过负荷能力1.2倍，持续时间3s，则健全极功率转带后的最大功率为6000MW；直流单极再启动故障极功率跌落时间0.5s，健全极功率转带时间初值0.5s，增长步长0.1s，最大允许值3s。
第三步，考虑健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真，系统稳定。令tZmin'＝0，tZmax'＝0.5，采用二分法，可得最小功率转带时间为0.46s，算法结束。
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，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法，其特征在于，所述方法包括：
I-1.直流单极再启动仿真确定系统的稳定性；
I-2.如系统不稳定，设定健全极功率转带后的参数；
I-3.根据步骤I-2所述参数，进行直流单极再启动仿真；
所述步骤I-2所述参数包括：健全极功率转带后的最大功率功率转带时间tZ的初值tZ0＝TF、增长步长tZstep和最大允许值tZmax＝TDN，其中ηN为直流额定短时过负荷倍数，PDN为直流额定功率，TDN为持续时间，TF为直流故障极功率跌落持续时间；
所述步骤I-3仿真后系统稳定，则采用二分法计算最小功率转带时间，算法结束；
所述二分法包括：
令tZmin'＝0，tZmax'＝tZ0，则
对于当前tZ，根据健全极功率转带，进行直流单极再启动仿真； 若系统稳定，则tZmax'＝tZ；否则，tZmin'＝tZ；重复上述二分法计算，直至|tZmax'-tZmin'|＜ε，其中ε为最大允许误差，tZmin'即为最小功率转带时间；
所述步骤I-3仿真后系统不稳定，则
I-4.根据功率转带时间增加一个步长后是否超过最大允许值，进行直流单极再启动仿真；
I-5.系统稳定，确定结束算法；否则返回步骤I-4 ；
所述步骤I-4包括：
令tZ＝tZ+tZstep，其中tZ为功率转带时间，tZstep为增长步长，若tZ＞tZmax，则算法结束。
CN201510849837.8A 2015-11-27 2015-11-27 一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法 Active CN105977959B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510849837.8A CN105977959B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510849837.8A CN105977959B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105977959A CN105977959A (zh) 2016-09-28
CN105977959B true CN105977959B (zh) 2019-04-05

Family

ID=56988382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510849837.8A Active CN105977959B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105977959B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107039993B (zh) * 2017-04-20 2019-12-27 国网福建省电力有限公司 对称双极柔性直流输电换流器功率转带控制方法
CN106911143B (zh) * 2017-05-10 2019-08-06 河海大学 一种适用于特高压直流闭锁后的逆变站功率建模方法
CN107800130B (zh) * 2017-11-06 2020-04-14 许继电气股份有限公司 多端有源柔性直流系统多换流站的功率控制方法及系统
CN109307825B (zh) * 2018-10-26 2022-09-20 中国电力科学研究院有限公司 一种获取柔直电网直流单极线路故障措施量的方法及系统
CN109494692B (zh) * 2018-10-31 2022-07-01 中国电力科学研究院有限公司 一种获取柔直电网直流双极线路故障措施量的方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4200907A (en) * 1977-03-19 1980-04-29 Brown, Boveri & Cie Aktiengesellschaft Method of taking a pole of a high-voltage d-c transmission station out of service
CN101304170A (zh) * 2008-06-26 2008-11-12 中国电力科学研究院 高压直流输电工程的系统调试方法
CN103633638A (zh) * 2013-11-06 2014-03-12 南方电网科学研究院有限责任公司 一种多直流送出的孤岛电网频率控制策略
CN103972873A (zh) * 2014-05-14 2014-08-06 国网上海市电力公司 一种高压直流三极输电线路保护方法
CN104009461A (zh) * 2014-06-03 2014-08-27 南京南瑞继保电气有限公司 直流输电线路故障重起动时减弱极间干扰的方法
CN104330671A (zh) * 2014-11-07 2015-02-04 国家电网公司 一种冲激扰动引发的交流联络线功率波动的评估分析方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4200907A (en) * 1977-03-19 1980-04-29 Brown, Boveri & Cie Aktiengesellschaft Method of taking a pole of a high-voltage d-c transmission station out of service
CN101304170A (zh) * 2008-06-26 2008-11-12 中国电力科学研究院 高压直流输电工程的系统调试方法
CN103633638A (zh) * 2013-11-06 2014-03-12 南方电网科学研究院有限责任公司 一种多直流送出的孤岛电网频率控制策略
CN103972873A (zh) * 2014-05-14 2014-08-06 国网上海市电力公司 一种高压直流三极输电线路保护方法
CN104009461A (zh) * 2014-06-03 2014-08-27 南京南瑞继保电气有限公司 直流输电线路故障重起动时减弱极间干扰的方法
CN104330671A (zh) * 2014-11-07 2015-02-04 国家电网公司 一种冲激扰动引发的交流联络线功率波动的评估分析方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
弱受端系统直流再启动方案;刘明松等;《电力系统自动化》;20130910;第37卷(第17期);第130页第2段-第133页第7段 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105977959A (zh) 2016-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105977959B (zh) 一种利用功率转带提高直流再启动系统稳定性的方法
CN103401242B (zh) 一种多逆变器系统谐振抑制装置的控制方法
CN102904323B (zh) 脉波调制充电方法及脉波调制充电装置
CN105655984B (zh) 一种变频器中igbt过温保护方法
CN110661274B (zh) 一种复合型动态功率支撑系统及其协调控制方法
CN105790310A (zh) 一种应用于微型电网系统孤岛模式中基于环流功率理论的分布式并联控制方法
RU2605446C1 (ru) Ветроэнергетическая установка и способ ввода электрической энергии
CN102904246B (zh) 一种点对网输电系统暂态稳定输电极限的快速计算方法
CN102857133A (zh) 单相单级光伏逆变器的电流控制方法及电流控制系统
CN108964109A (zh) 一种抑制连续换相失败的协调控制方法
KR101951117B1 (ko) 풍력 발전용 제어 시스템
CN109038604A (zh) 一种statcom接入受端弱交流系统提升直流输电机理的分析方法
CN104950202A (zh) 一种基于无功-频率正反馈的孤岛检测方法及系统
CN107425882A (zh) 一种宽带电力线通信网络的校时方法及装置
CN208352986U (zh) 一种基于异步电网频率特性的控制装置
CN107069748B (zh) 采用最小电流注入法的动态电压恢复器补偿控制系统及方法
CN109193706B (zh) 一种电力系统功角暂态失稳自动切机的搜索方法及装置
Zeni et al. Influence of current limitation on voltage stability with voltage sourced converter HVDC
CN103885522A (zh) 基于直流母线电压控制的最大功率跟踪方法
CN109286178B (zh) 含逆变型分布式电源的配电网自适应电流保护整定方法
CN105703333B (zh) 压缩机的电流保护方法和系统
CN103715921B (zh) 用于vienna整流器的限流控制方法
CN106911143B (zh) 一种适用于特高压直流闭锁后的逆变站功率建模方法
CN102244475A (zh) 一种基于重复控制的逆变器电流控制方法
CN105375476B (zh) 一种提高换相失败系统稳定性的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant