CN110417041A - 一种直流大功率缺失故障后的支援方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种直流大功率缺失故障后的支援方法及系统，包括：基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值；根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统；将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统。本发明增加了直流大功率缺失故障后非故障直流功率支援方法，丰富了调控人员快速恢复电网稳定的调整手段。

Description

一种直流大功率缺失故障后的支援方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统自动化领域，具体涉及一种直流大功率缺失故障后的支援方法及系统。

背景技术

近年来特高压交直流输电因为输送容量大、输电距离远，电压高而迅速发展，相应的特高压交直流输电工程也具备远距离、中间无落点、无电压支撑的特点，远距离输送使得电网“强直弱交”矛盾愈发突出，可能出现的直流换相失败以及直流单极、双极闭锁，由其引发的大功率缺额将给受端电网安全运行造成严重冲击，受端电网将出现瘫痪造成的经济损失不可估量，传统特高压直流大功率缺失故障下，通过发电机组快速增加出力、切除负荷等措施保障系统频率、重点断面热稳水平的快速恢复，选择但是并不能根据从发生故障后到恢复故障前的电网的实际运行状态采取措施，导致结果误差大。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种直流大功率缺失故障后的支援方法及系统。

本发明提供的技术方案是：一种直流大功率缺失故障后的支援方法，包括：

基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值；

根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统；

将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统。

优选的，所述根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统，包括：

根据一次调频结束后电网潮流水平计算直流影响因子；

基于所述直流影响因子计算受端电网多馈入短路比；

当直流系统的所述受端电网多馈入短路比不小于预设阈值时，则所述直流系统参与功率支援。

优选的，所述根据一次调频结束后电网潮流水平计算直流影响因子，按下式所示：

式中：miif_ji：第j条直流对第i条直流的影响因子；Z_eqij为第i条直流与第j条直流间的互阻抗；Z_eqii：第i条直流的自阻抗。

优选的，所述基于所述直流影响因子计算受端电网多馈入短路比，按下式计算：

式中：MIESCR_i：第i条直流的多馈入短路比；SCC_i：第i条直流的短路容量；Qf_i：第i条直流的无功补偿值；Pdc_i：第i条直流的有功功率；Pdc_j：第j条直流的有功功率；t：受端电网直流总条数；

其中，所述第i条直流的短路容量SCC_i，按下式所示：

式中：v_i：第i条直流交流侧电压。

优选的，所述将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统，包括：

利用直流影响因子计算参与功率支援的直流系统的直流功率支援值；

对所述直流功率支援值进行求和；

当所述直流功率支援值之和不小于所述有功出力值时，则根据直流功率支援值分摊到对应的直流系统中；否则，根据参与功率支援的直流系统对应的直流功率支援值进行分摊后，将所述有功出力值与所述直流功率支援值之和的差值继续按机组剩余容量进行分摊，直止满足所述有功出力值。

优选的，所述利用直流影响因子计算参与功率支援的直流系统的直流功率支援值，按下式计算：

式中：Pdc_add_j：第j条直流的直流功率支援值；P_add：有功出力值；miif_ji：第j条直流对第i条直流的影响因子；

优选的，所述利用直流影响因子计算参与功率支援的直流系统的直流功率支援值，还包括：基于计算的所述直流功率支援值与对应直流系统的直流额定功率的关系确定最终的所述直流功率支援值，具体按下式计算：

式中：P_mrnom：直流额定功率；Pdc_j：第j条直流的有功功率。

优选的，所述对所述直流功率支援值进行求和，按下式计算：

式中：Pdc_sum：直流功率支援值之和；q：参与功率支援的直流系统总数。

优选的，所述将有功出力值与所述直流功率支援值之和的差值继续按机组剩余容量进行分摊，按下式计算：

式中：ΔP_G2a：第a台机组二次分摊功率增加值；P_add：有功出力值；P_a：第a台机组额定容量；P_Ga：第a台机组一次调频结束后有功功率值；n：受端电网参与一次调频的机组总数。

优选的，所述基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值，包括：

基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，求解直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；

基于所述受端电网不平衡功率利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值。

优选的，所述基于所述受端电网不平衡功率利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值，按下式计算：

式中：P_add：有功出力值；ΔP：直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；ΔP_Ga：第a台机组一次调频增加出力；P_L：电网总负荷；n：受端电网参与一次调频的机组总数；

所述第a台机组一次调频增加出力ΔP_Ga，按下式计算：

ΔP_Ga＝K_Ga·Δf

式中：K_Ga：单个机组的有功频率调节系数；Δf：一次调频结束后受端电网频率变化量；

其中，所述单个机组的有功频率调节系数K_Ga，按下式计算：

式中：σ_a：机组调差系数。

优选的，所述一次调频结束后受端电网频率变化量Δf，按下式计算：

Δf＝ΔP/(K_G+K_L)

式中：K_G：参与一次调频机组的等效有功频率调节系数；K_L：系统负荷等效有功频率调节系数；

其中，所述参与一次调频机组的等效有功频率调节系数K_G，按下式计算：

所述系统负荷等效有功频率调节系数K_L，按下式计算：

式中：K_L*：预设值；P_L：电网总负荷；f_N：额定频率。

优选的，所述基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值，还包括，根据电力系统在一次调频结束后抽蓄机组的状态，更新恢复故障前需要增加的有功出力值，具体如下：

若抽蓄机组处于抽水状态，则所述恢复故障前需要增加的有功出力值按下式更新，否则所述恢复故障前需要增加的有功出力值不更新；

式中：P_add：有功出力值；m：抽蓄机组总台数；P_pumpb：第b台抽蓄机组抽水时出力。

优选的，所述基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据求解直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率，按下式计算：

ΔP＝P_G-P_L-P_Loss

式中：ΔP：直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；P_G：电网总出力；P_L：电网总负荷；P_Loss：电网总网损。

优选的，所述直流大功率缺失故障前的电网运行数据，包括：

故障前受端电网频率、电网总出力、电网总负荷和电网总损耗。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种直流大功率缺失故障后的支援系统，包括：

计算模块，用于基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值；

确定模块，用于根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统；

分摊模块，用于将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统。

优选的，所述确定模块，包括：

第一计算子模块，用于根据一次调频结束后电网潮流水平计算直流影响因子；

第二计算子模块，用于基于所述直流影响因子计算受端电网多馈入短路比；

确定子模块，用于当直流系统的所述受端电网多馈入短路比不小于预设阈值时，则所述直流系统参与功率支援。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供的技术方案，基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值；根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统；将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统，增加了根据从发生故障后到恢复故障前的一次调频结束后的电网实际运行状态，采取措施直流大功率缺失故障后非故障直流功率支援方法，减小了误差。

本发明提供的技术方案，丰富了调控人员快速恢复电网稳定的调整手段。

附图说明

图1为本发明一种直流大功率缺失故障后的支援方法流程图；

图2为本发明实施例中支援方法的整体结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

当电网发生大功率缺失故障后，利用动态潮流算法计算一次调频结束后电网频率、潮流结果及恢复故障前电网稳定水平需要增加的有功出力值；判断当前电网是否存在可用抽蓄机组，更新恢复故障前电网稳定水平需要的有功出力值；计算受端电网多馈入短路比及影响因子；根据多馈入短路比及影响因子结果，考虑直流限额，进行直流支援功率分摊；判断直流支援功率是否大于所需增加有功出力值，如果大于则按照该方法进行分摊，否则先按该方法进行分摊，功率缺额再利用机组进行二次分摊；最后进行潮流计算得到电网运行状态。

实施例1

图1为一种直流大功率缺失故障后的支援方法流程图，如图1所示，包括：

步骤S101、基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值；

步骤S102、根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统；

步骤S103、将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统。

步骤S101、基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值，包括：

基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，求解直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；

基于所述受端电网不平衡功率利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值。

直流大功率缺失故障前的电网运行数据，包括：故障前受端电网频率、电网总出力、电网总负荷和电网总损耗。

其中，基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据求解直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率，按下式计算：

ΔP＝P_G-P_L-P_Loss

式中：ΔP：直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；P_G：电网总出力；P_L：电网总负荷；P_Loss：电网总网损。

进一步的，基于所述受端电网不平衡功率利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值，按下式计算：

式中：P_add：有功出力值；ΔP：直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；ΔP_Ga：第a台机组一次调频增加出力；P_L：电网总负荷；n：受端电网参与一次调频的机组总数；

其中，第i台机组一次调频增加出力ΔP_Ga，按下式计算：

ΔP_Ga＝K_Ga·Δf

式中：K_Ga：单个机组的有功频率调节系数；Δf：一次调频结束后受端电网频率变化量；

其中，单个机组的有功频率调节系数K_Ga，按下式计算：

式中：σ_a：机组调差系数。

其中，一次调频结束后受端电网频率变化量Δf，按下式计算：

Δf＝ΔP/(K_G+K_L)

式中：K_G：参与一次调频机组的等效有功频率调节系数；K_L：系统负荷等效有功频率调节系数；

其中，参与一次调频机组的等效有功频率调节系数K_G，按下式计算：

系统负荷等效有功频率调节系数K_L，按下式计算：

式中：K_L*：预设值；P_L：电网总负荷；f_N：额定频率。

还包括，根据电力系统在一次调频结束后抽蓄机组的状态，更新恢复故障前需要增加的有功出力值，具体如下：

若抽蓄机组处于抽水状态，则恢复故障前需要增加的有功出力值按下式更新，否则恢复故障前需要增加的有功出力值不更新；

式中：P_add：有功出力值；m：抽蓄机组总台数；P_pumpb：第b台抽蓄机组抽水时出力。

步骤S102、根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统，具体包括：

根据一次调频结束后电网潮流水平计算直流影响因子；

基于直流影响因子计算受端电网多馈入短路比；

当直流系统的受端电网多馈入短路比不小于预设阈值时，则直流系统参与功率支援。

其中，根据一次调频结束后电网潮流水平计算直流影响因子，按下式所示：

式中：miif_ji：第j条直流对第i条直流的影响因子；Z_eqij为第i条直流与第j条直流间的互阻抗；Z_eqii：第i条直流的自阻抗。

进一步的，基于直流影响因子计算受端电网多馈入短路比，按下式计算：

式中：MIESCR_i：第i条直流的多馈入短路比；SCC_i：第i条直流的短路容量；Qf_i：第i条直流的无功补偿值；Pdc_i：第i条直流的有功功率；Pdc_j：第j条直流的有功功率；t：受端电网直流总条数；

其中，第i条直流的短路容量SCC_i，按下式所示：

式中：v_i：第i条直流交流侧电压。

步骤S103、将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统，具体包括：

利用直流影响因子计算参与功率支援的直流系统的直流功率支援值；

对直流功率支援值进行求和；

当所述直流功率支援值之和不小于有功出力值时，则根据直流功率支援值分摊到对应的直流系统中；否则，根据参与功率支援的直流系统对应的直流功率支援值进行分摊后，将所述有功出力值与所述直流功率支援值之和的差值继续按机组剩余容量进行分摊，直止满足所述有功出力值。

其中，利用直流影响因子计算参与功率支援的直流系统的直流功率支援值，按下式计算：

式中：Pdc_add_j：第j条直流的直流功率支援值；P_add：有功出力值；miif_ji：第j条直流对第i条直流的影响因子；

还包括：基于计算的直流功率支援值与对应直流系统的直流额定功率的关系确定最终的所述直流功率支援值，具体按下式计算：

式中：P_mrnom：直流额定功率；Pdc_j：第j条直流的有功功率。

进一步的，对所述直流功率支援值进行求和，按下式计算：

式中：Pdc_sum：直流功率支援值之和；q：参与功率支援的直流系统总数。

进一步的，将有功出力值与所述直流功率支援值之和的差值继续按机组剩余容量进行分摊，按下式计算：

式中：ΔP_G2a：第a台机组二次分摊功率增加值；P_add：有功出力值；P_a：第a台机组额定容量；P_Ga：第a台机组一次调频结束后有功功率值；n：受端电网参与一次调频的机组总数。

实施例2

图2为实施例中支援方法的整体结构示意图，如图2所示，支援方法具体包括：

1)获取电力系统发生直流大功率缺失故障前的电网运行数据信息；

2)利用动态潮流算法计算一次调频结束后电网频率、潮流及恢复故障前电网稳定水平需要增加的有功出力值；

3)判断是否存在可用抽蓄机组，更新有功出力值；

4)计算受端电网多馈入短路比及直流影响因子；

5)根据多馈入短路比及影响因子结果，考虑直流限额，进行直流支援功率分摊；

6)判断直流支援功率是否大于所需增加有功出力值，如果大于则按照该方法进行分摊，否则先按该方法进行分摊，功率缺额再利用机组进行二次分摊；

7)重新计算潮流得到电网运行状态。

步骤1)中，获取电力系统发生故障前的电网运行数据信息，包括：故障前受端电网频率、电网总出力、电网总负荷、电网总损耗等。

电力系统发生直流故障后，求解受端电网不平衡功率△P。

ΔP＝P_G-P_L-P_Loss (1)

其中，P_G为电网总出力，P_L为电网总负荷，P_Loss为电网总网损。

步骤2)中，利用动态潮流算法计算一次调频结束后受端电网频率、潮流及恢复故障前电网稳定水平需要增加的有功出力值。

利用动态潮流公式，一次调频结束后受端电网频率为

其中，△f为一次调频结束后受端电网频率变化量，f_first为一次调频结束后受端电网频率，f₀为故障前受端电网频率，K_G为参与一次调频机组的等效有功频率调节系数，K_L为系统负荷等效有功频率调节系数。

其中,n为受端电网参与一次调频的机组总数，K_Ga为单个机组的有功频率调节系数，σ_a为机组调差系数。

其中，K_L*＝1.5，f_N为额定频率，取50Hz。

根据系统频率变化量△f，修正机组、负荷功率，完成系统一次调频计算。

ΔP_Ga＝K_Ga·Δf

ΔP_Lc＝K_Lc·Δf (5)

其中，ΔP_Ga表示第a台机组一次调频增加出力，ΔP_Lc表示第c个负荷一次调频减少出力；调用潮流程序，计算一次调频结束后电网潮流。

计算恢复故障前电网稳定水平所需的有功出力值P_add。

步骤3)中，判断系统中一次调频结束后是否存在可用抽蓄机组，即判断抽蓄机组的状态，当抽蓄机组处于抽水状态时，则按下式更新P_add，否则不更新。

其中，m表示抽蓄机组总台数，P_pumpb表示第b台抽蓄机组有功出力；当抽出力小于零表示抽蓄机组处于抽水状态，直流大功率缺失故障后要切除该抽蓄机组。

步骤4)中，计算受端电网多馈入短路比及直流影响因子。

基于直流影响因子计算受端电网多馈入短路比，如果某条直流多馈入短路比大于门槛值，该条直流参与功率支援，一般选3作为门槛值，IEEE通常认为超大电网受端多馈入短路比小于3认为该直流运行存在风险，则不参与功率支援；

其中，MIESCR_i表示第i条直流的多馈入短路比，SCC_i表示第i条直流的短路容量，Qf_i表示第i条直流的无功补偿值，计算时取换流器无功值，Pdc_i表示第i条直流的有功功率，Pdc_j表示第j条直流的有功功率，miif_ji表示第j条直流对第i条直流的影响因子，j≠i，t表示受端电网直流总条数。

其中，Z_eqii为第i条直流的自阻抗，节点导纳矩阵求逆所得，v_i为第i条直流交流侧电压。

其中，miif_ji表示第j条直流对第i条直流的直流影响因子,Z_eqij为第i条直流与第j条直流间的互阻抗，节点导纳矩阵求逆所得。

步骤5)中，利用直流影响因子计算非故障直流功率支援。

其中，Pdc_add_j表示第j条非故障直流功率支援值，考虑到直流限额影响，则有

Pdc_add_j+Pdc_j≤P_mrnom (12)

其中，P_mrnom表示直流额定功率，如果直流功率超过额定功率，则支援功率值改写为

Pdc_add_j＝P_mrnom-Pdc_j (13)

步骤6)中，统计所有直流功率支援值Pdc_sum。

q：参与功率支援的直流系统总数。

判断直流功率支援值是否大于所需有功出力值P_add，如果小于所需有功出力值，则需要利用机组进行二次分摊，二次分摊比例按机组剩余容量进行分摊。

其中，ΔP_G2a：第a台机组二次分摊功率增加值；P_add：有功出力值；P_a：第a台机组额定容量；P_Ga：第a台机组一次调频结束后有功功率值；n：受端电网参与一次调频的机组总数。

步骤7)中，重新进行潮流计算得到计算结果，包括：

每一条参与功率支援的直流的功率支援值，以及支援后受端电网的潮流结果。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种直流大功率缺失故障后的支援系统，包括：

计算模块，用于基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值；

确定模块，用于根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统；

分摊模块，用于将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统。

实施例中，所述确定模块，包括：

第一计算子模块，用于根据一次调频结束后电网潮流水平计算直流影响因子；

第二计算子模块，用于基于所述直流影响因子计算受端电网多馈入短路比；

确定子模块，用于当直流系统的所述受端电网多馈入短路比不小于预设阈值时，则所述直流系统参与功率支援。

实施例中，所述第一计算子模块，包括：

第一计算单元，用于根据一次调频结束后电网潮流水平按下式计算直流影响因子：

式中：miif_ji：第j条直流对第i条直流的影响因子；Z_eqij为第i条直流与第j条直流间的互阻抗；Z_eqii：第i条直流的自阻抗。

实施例中，所述第二计算子模块，包括：

第二计算单元，用于基于所述直流影响因子按下式计算受端电网多馈入短路比：

式中：MIESCR_i：第i条直流的多馈入短路比；SCC_i：第i条直流的短路容量；Qf_i：第i条直流的无功补偿值；Pdc_i：第i条直流的有功功率；Pdc_j：第j条直流的有功功率；t：受端电网直流总条数；

第三计算单元，用于按下式计算所述第i条直流的短路容量SCC_i：

式中：v_i：第i条直流交流侧电压。

实施例中，所述分摊模块，包括：

直流功率支援值单元，用于利用直流影响因子计算参与功率支援的直流系统的直流功率支援值；

求和单元，用于对所述直流功率支援值进行求和；

分摊单元，用于当所述直流功率支援值之和不小于所述有功出力值时，则根据直流功率支援值分摊到对应的直流系统中；否则，根据参与功率支援的直流系统对应的直流功率支援值进行分摊后，将所述有功出力值与所述直流功率支援值之和的差值继续按机组剩余容量进行分摊，直止满足所述有功出力值。

实施例中，所述计算模块，包括：

求解子模块，用于基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，求解直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；

有功出力值子模块，用于基于所述受端电网不平衡功率利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值。

实施例中，所述有功出力值子模块，包括：

有功出力值单元，用于基于所述受端电网不平衡功率利用动态潮流算法按下式计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值：

式中：P_add：有功出力值；ΔP：直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；ΔP_Ga：第a台机组一次调频增加出力；P_L：电网总负荷；n：受端电网参与一次调频的机组总数；

第四计算单元，用于按下式计算所述第a台机组一次调频增加出力ΔP_Ga：

ΔP_Ga＝K_Ga·Δf

式中：K_Ga：单个机组的有功频率调节系数；Δf：一次调频结束后受端电网频率变化量；

第五计算单元，用于按下式计算所述单个机组的有功频率调节系数K_Ga：

式中：σ_a：机组调差系数。

第六计算单元，用于按下式计算所述一次调频结束后受端电网频率变化量Δf：

Δf＝ΔP/(K_G+K_L)

式中：K_G：参与一次调频机组的等效有功频率调节系数；K_L：系统负荷等效有功频率调节系数；

第七计算单元，用于按下式计算所述参与一次调频机组的等效有功频率调节系数K_G：

第八计算单元，用于按下式计算所述系统负荷等效有功频率调节系数K_L：

式中：K_L*：预设值；P_L：电网总负荷；f_N：额定频率。

实施例中，所述计算模块，还包括：

更新子模块，用于根据电力系统在一次调频结束后抽蓄机组的状态，更新恢复故障前需要增加的有功出力值；

判断子模块，用于若抽蓄机组处于抽水状态，则所述恢复故障前需要增加的有功出力值按下式更新，否则所述恢复故障前需要增加的有功出力值不更新；

式中：P_add：有功出力值；m：抽蓄机组总台数；P_pumpb：第b台抽蓄机组抽水时出力。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (17)

1.一种直流大功率缺失故障后的支援方法，其特征在于，包括：

基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值；

根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统；

将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统。

2.如权利要求1所述的支援方法，其特征在于，所述根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统，包括：

根据一次调频结束后电网潮流水平计算直流影响因子；

基于所述直流影响因子计算受端电网多馈入短路比；

当直流系统的所述受端电网多馈入短路比不小于预设阈值时，则所述直流系统参与功率支援。

3.如权利要求2所述的支援方法，其特征在于，所述根据一次调频结束后电网潮流水平计算直流影响因子，按下式所示：

式中：miif_ji：第j条直流对第i条直流的影响因子；Z_eqij为第i条直流与第j条直流间的互阻抗；Z_eqii：第i条直流的自阻抗。

4.如权利要求3所述的支援方法，其特征在于，所述基于所述直流影响因子计算受端电网多馈入短路比，按下式计算：

式中：MIESCR_i：第i条直流的多馈入短路比；SCC_i：第i条直流的短路容量；Qf_i：第i条直流的无功补偿值；Pdc_i：第i条直流的有功功率；Pdc_j：第j条直流的有功功率；t：受端电网直流总条数；

其中，所述第i条直流的短路容量SCC_i，按下式所示：

式中：v_i：第i条直流交流侧电压。

5.如权利要求2所述的支援方法，其特征在于，所述将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统，包括：

利用直流影响因子计算参与功率支援的直流系统的直流功率支援值；

对所述直流功率支援值进行求和；

当所述直流功率支援值之和不小于所述有功出力值时，则根据直流功率支援值分摊到对应的直流系统中；否则，根据参与功率支援的直流系统对应的直流功率支援值进行分摊后，将所述有功出力值与所述直流功率支援值之和的差值继续按机组剩余容量进行分摊，直止满足所述有功出力值。

6.如权利要求5所述的支援方法，其特征在于，所述利用直流影响因子计算参与功率支援的直流系统的直流功率支援值，按下式计算：

式中：Pdc_add_j：第j条直流的直流功率支援值；P_add：有功出力值；miif_ji：第j条直流对第i条直流的影响因子。

7.如权利要求6所述的支援方法，其特征在于，还包括：基于计算的所述直流功率支援值与对应直流系统的直流额定功率的关系确定最终的所述直流功率支援值，具体按下式计算：

式中：P_mrnom：直流额定功率；Pdc_j：第j条直流的有功功率。

8.如权利要求6所述的支援方法，其特征在于，所述对所述直流功率支援值进行求和，按下式计算：

式中：Pdc_sum：直流功率支援值之和；q：参与功率支援的直流系统总数。

9.如权利要求8所述的支援方法，其特征在于，所述将有功出力值与所述直流功率支援值之和的差值继续按机组剩余容量进行分摊，按下式计算：

式中：ΔP_G2a：第a台机组二次分摊功率增加值；P_add：有功出力值；P_a：第a台机组额定容量；P_Ga：第a台机组一次调频结束后有功功率值；n：受端电网参与一次调频的机组总数。

10.如权利要求1所述的支援方法，其特征在于，所述基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值，包括：

基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，求解直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；

基于所述受端电网不平衡功率利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值。

11.如权利要求10所述的支援方法，其特征在于，所述基于所述受端电网不平衡功率利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值，按下式计算：

式中：P_add：有功出力值；ΔP：直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；ΔP_Ga：第a台机组一次调频增加出力；P_L：电网总负荷；n：受端电网参与一次调频的机组总数；

所述第a台机组一次调频增加出力ΔP_Ga，按下式计算：

ΔP_Ga＝K_Ga·Δf

式中：K_Ga：单个机组的有功频率调节系数；Δf：一次调频结束后受端电网频率变化量；

其中，所述单个机组的有功频率调节系数K_Ga，按下式计算：

式中：σ_a：机组调差系数。

12.如权利要求11所述的支援方法，其特征在于，所述一次调频结束后受端电网频率变化量Δf，按下式计算：

Δf＝ΔP/(K_G+K_L)

式中：K_G：参与一次调频机组的等效有功频率调节系数；K_L：系统负荷等效有功频率调节系数；

其中，所述参与一次调频机组的等效有功频率调节系数K_G，按下式计算：

所述系统负荷等效有功频率调节系数K_L，按下式计算：

式中：K_L*：预设值；P_L：电网总负荷；f_N：额定频率。

13.如权利要求10所述的支援方法，其特征在于，还包括，根据电力系统在一次调频结束后抽蓄机组的状态，更新恢复故障前需要增加的有功出力值，具体如下：

若抽蓄机组处于抽水状态，则所述恢复故障前需要增加的有功出力值按下式更新，否则所述恢复故障前需要增加的有功出力值不更新；

式中：P_add：有功出力值；m：抽蓄机组总台数；P_pumpb：第b台抽蓄机组抽水时出力。

14.如权利要求10所述的支援方法，其特征在于，所述基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据求解直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率，按下式计算：

ΔP＝P_G-P_L-P_Loss

式中：ΔP：直流大功率缺失故障后受端电网不平衡功率；P_G：电网总出力；P_L：电网总负荷；P_Loss：电网总网损。

15.如权利要求1所述的支援方法，其特征在于，所述直流大功率缺失故障前的电网运行数据，包括：

故障前受端电网频率、电网总出力、电网总负荷和电网总损耗。

16.一种直流大功率缺失故障后的支援系统，其特征在于，包括：

计算模块，用于基于直流大功率缺失故障前的电网运行数据，利用动态潮流算法计算一次调频结束后恢复故障前需要增加的有功出力值；

确定模块，用于根据一次调频结束后电网潮流水平确定参与功率支援的直流系统；

分摊模块，用于将所述有功出力值分摊到所述参与支援的直流系统。

17.如权利要求16所述的支援系统，其特征在于，所述确定模块，包括：

第一计算子模块，用于根据一次调频结束后电网潮流水平计算直流影响因子；

第二计算子模块，用于基于所述直流影响因子计算受端电网多馈入短路比；

确定子模块，用于当直流系统的所述受端电网多馈入短路比不小于预设阈值时，则所述直流系统参与功率支援。