CN110601215B - 考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法及系统 - Google Patents

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CN110601215B CN201910831122.8A CN201910831122A CN110601215B CN 110601215 B CN110601215 B CN 110601215B CN 201910831122 A CN201910831122 A CN 201910831122A CN 110601215 B CN110601215 B CN 110601215B
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Abstract

本发明公开了考虑连续换相失败的动态无功支撑能力评估方法及系统，根据特高压直流换流站母线电压对各类无功补偿设备无功的灵敏度筛选有效的无功补偿设备，统计有效容抗器设备的感性无功调节空间；根据各档位的无功调节量调整电网运行方式，针对换流站出线交流线路短路故障进行时域仿真，确定发生连续换相失败的临界电网运行方式；根据动态无功补偿设备的无功变化量、灵敏度和特高压直流系统功率计算动态无功储备系数。本发明精确计算连续换相失败边界条件，评估电网的动态无功支撑能力。

Description

考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，具体涉及一种考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法及系统。
背景技术
特高压直流输电适应远距离、大容量、跨区域输电及区域互联。随着直流输电技术的发展，我国三华电网及南方电网已经呈现出多直流落点集中的重要特征。对于具有多回特高压直流落点的大受端区域电网，区外来电和新能源发电占区内总发电量的比重不断提升，能源的大范围配置和常规电源置换给自身电网带来系统性安全风险，电网的动态调节和实时平衡能力面临巨大挑战。由于直流大规模馈入并替代常规电源，500千伏及以上系统短路容量大幅降低，动态无功支撑能力明显下降，受端电网交流系统故障可能引发多回直流同时换相失败导致直流功率传输中断，最终威胁到整个电力系统的安全稳定运行。
连续换相失败故障逐步成为电网运行的制约因素之一，电网安全稳定运行对受端电网特高压直流近区的电压恢复能力等提出更高要求。现有的多馈入短路比指标无法考虑无功补偿设备动态响应，难以精确计算连续换相失败边界条件，需要在线评估电网的动态无功支撑能力。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的不足，提出一种考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法，在仿真计算过程中模拟交流故障导致换相失败的连锁故障事故链，通过降低静态容性无功补偿水平模拟换相失败导致直流闭锁的临界运行方式，根据初始运行方式和临界运行方式下动态无功补偿设备的无功响应情况计算电网的动态无功储备系数。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法，其特征是，包括以下步骤：
针对电网当前运行方式，计算特高压直流换流站母线电压对各无功补偿设备无功的灵敏度，根据灵敏度筛选出有效无功补偿设备，有效无功补偿设备包括有效静态无功补偿设备和有效动态无功补偿设备；
计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间；将无功调节空间划分为不同档位的无功调节量，根据各档位的无功调节量调整有效静态无功补偿设备获得对应的电网运行方式；
针对每个档位下调整后对应的电网运行方式进行仿真，得到每个运行方式下短路故障清除后特高压直流的换相失败次数和持续时间；根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间，确定发生连续换相失败的临界运行方式；
根据电网当前运行方式和临界运行方式下仿真得到的有效动态无功补偿设备的无功功率响应曲线，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量；
根据当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量，计算动态无功储备系数。
进一步的，所述根据灵敏度筛选出有效无功补偿设备包括：
筛选出灵敏度大于设定门槛值的无功补偿设备作为有效无功补偿设备。
进一步的，所述计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间包括：
1)根据母线i安装的电抗器组数Mi和每组电抗器容量Qi,j，按式(1)计算母线i的无功下限Qi,min：
Figure GDA0003717148010000031
其中，i表示第i条母线，Qi,j表示第i条母线第j组电抗器容量；
2)根据母线i所有投运容抗器的当前无功Qi，按式(2)计算母线i的无功调节空间ΔQi：
ΔQi＝Qi-Qi,min (2)
3)有效静态无功补偿设备的无功调节空间为
Figure GDA0003717148010000032
其中，B为有效静态无功补偿设备所连接的母线个数。
进一步的，所述根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间，确定发生连续换相失败的临界运行方式包括：
此前档位对应的运行方式下换相失败次数未达到设定的门槛值且换相失败持续时间未达到门槛值，其下一个调节档位对应的运行方式下换相失败次数达到设定的门槛值或换相失败持续时间达到门槛值，则当前档位对应的运行方式即为临界运行方式。
进一步的，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量：
计算当前运行方式下有效动态无功补偿设备m的无功变化量的过程如下：
针对电网当前运行方式，从潮流计算结果中获取故障前的无功功率Q0,m，从无功功率响应曲线中获取故障切除后无功功率的最大值Qmax,m，则当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，1＝Qmax,m-Q0,m；
临界运行方式下有效动态无功补偿设备m的无功变化量的过程与当前运行方式下无功变化量的计算过程相同，即针对临界运行方式下获得故障前的无功功率和故障切除后无功功率的最大值，计算得到临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，2。
进一步的，所述计算动态无功储备系数包括：
动态无功储备系数计算公式如下：
Figure GDA0003717148010000041
其中，Ω为有效动态无功补偿设备集合，λm为特高压直流换流站母线电压对动态无功补偿设备m无功的灵敏度，ΔQm，2为临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，ΔQm，1为当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，PDC为特高压直流的输送功率。
相应的，本发明还提供了一种考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估系统，其特征是，包括有效无功补偿设备筛选模块、电网运行方式计算模块、连续换相失败临界运行方式计算模块、有效无功补偿设备无功变化量计算模块和动态无功储备系数计算模块；
有效无功补偿设备筛选模块，用于针对电网当前运行方式，计算特高压直流换流站母线电压对各无功补偿设备无功的灵敏度，根据灵敏度筛选出有效无功补偿设备，有效无功补偿设备包括有效静态无功补偿设备和有效动态无功补偿设备；
电网运行方式计算模块，用于计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间；将无功调节空间划分为不同档位的无功调节量，根据各档位的无功调节量调整有效静态无功补偿设备获得对应的电网运行方式；
连续换相失败临界运行方式计算模块，用于针对每个档位下调整后对应的电网运行方式进行仿真，得到每个运行方式下短路故障清除后特高压直流的换相失败次数和持续时间；根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间，确定发生连续换相失败的临界运行方式；
有效无功补偿设备无功变化量计算模块，用于根据电网当前运行方式和临界运行方式下仿真得到的有效动态无功补偿设备的无功功率响应曲线，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量；
动态无功储备系数计算模块，用于根据当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量，计算动态无功储备系数。
进一步的，有效无功补偿设备筛选模块中，所述根据灵敏度筛选出有效无功补偿设备包括：
筛选出灵敏度大于设定门槛值的无功补偿设备作为有效无功补偿设备。
进一步的，电网运行方式计算模块中，所述计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间包括：
1)根据母线i安装的电抗器组数Mi和每组电抗器容量Qi,j，按式(1)计算母线i的无功下限Qi,min：
Figure GDA0003717148010000051
其中，i表示第i条母线，Qi,j表示第i条母线第j组电抗器容量；
2)根据母线i所有投运容抗器的当前无功Qi，按式(2)计算母线i的无功调节空间ΔQi：
ΔQi＝Qi-Qi,min (2)
3)有效静态无功补偿设备的无功调节空间为
Figure GDA0003717148010000061
其中，B为有效静态无功补偿设备所连接的母线个数。
进一步的，连续换相失败临界运行方式计算模块中，所述根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间，确定发生连续换相失败的临界运行方式包括：
此前档位对应的运行方式下换相失败次数未达到设定的门槛值且换相失败持续时间未达到门槛值，其下一个调节档位对应的运行方式下换相失败次数达到设定的门槛值或换相失败持续时间达到门槛值，则当前档位对应的运行方式即为临界运行方式。
进一步的，有效无功补偿设备无功变化量计算模块中，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量：
计算当前运行方式下有效动态无功补偿设备m的无功变化量的过程如下：
针对电网当前运行方式，从潮流计算结果中获取故障前的无功功率Q0,m，从无功功率响应曲线中获取故障切除后无功功率的最大值Qmax,m，则当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，1＝Qmax,m-Q0,m；
临界运行方式下有效动态无功补偿设备m的无功变化量的过程与当前运行方式下无功变化量的计算过程相同，即针对临界运行方式下获得故障前的无功功率和故障切除后无功功率的最大值，计算得到临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，2。
进一步的，动态无功储备系数计算模块中，所述计算动态无功储备系数包括：
动态无功储备系数计算公式如下：
Figure GDA0003717148010000071
其中，Ω为有效动态无功补偿设备集合，λm为特高压直流换流站母线电压对动态无功补偿设备m无功的灵敏度，ΔQm，2为临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，ΔQm，1为当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，PDC为特高压直流的输送功率。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过在线评估电网的动态无功支撑能力，精确计算连续换相失败边界条件。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明方法根据特高压直流换流站母线电压对各类无功补偿设备无功的灵敏度筛选有效的无功补偿设备，统计有效容抗器设备的感性无功调节空间；根据各档位的无功调节量调整电网运行方式，针对换流站出线交流线路短路故障进行时域仿真，确定发生连续换相失败的临界电网运行方式；根据动态无功补偿设备的无功变化量、灵敏度和特高压直流系统功率计算动态无功储备系数。
本发明的一种考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法，参见图1所示，包括以下步骤：
步骤1，针对电网当前运行方式，计算特高压直流换流站母线电压对各无功补偿设备无功的灵敏度，筛选出灵敏度大于设定门槛值的无功补偿设备作为有效无功补偿设备，有效无功补偿设备包括有效静态无功补偿设备和有效动态无功补偿设备。
电网运行方式是电网实时潮流和实时拓扑的统称，电网每个时刻的运行方式都不同，每次计算时，基于最新的当前运行方式进行分析计算。其中，无功补偿设备分为动态无功补偿设备和静态无功补偿设备，动态无功补偿设备包括发电机、调相机，以及统一潮流控制器、静止无功补偿器等具备无功调节能力的FACTS(柔性交流输电系统)设备，静态无功补偿设备为容抗器，包括电容器和电抗器。这里的灵敏度指无功补偿设备的无功值对换流站母线电压的影响因子。
选择灵敏度大于设定门槛值的无功补偿设备作为有效无功补偿设备，本发明后续步骤所涉及到的各类无功补偿设备，例如电抗器、容抗器和动态无功补偿设备，均是指有效的无功补偿设备(也就是各设备的灵敏度大于门槛值)。
步骤2，计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间。
因为只有静态无功补偿设备可以调节无功空间，而静态无功补偿设备为容抗器(包括电容器和电抗器)，因此计算无功调节空间时，只需要计算容抗器的无功调节空间。
计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间的过程如下：
1)根据母线i安装的电抗器组数Mi和每组电抗器容量Qi,j，按式(1)计算母线i的无功下限Qi,min：
Figure GDA0003717148010000081
其中，i表示第i条母线，Qi,j表示第i条母线第j组电抗器容量。
由于无功分为感性无功和容性无功，感性无功为负，容性无功为正。其中电抗器提供的无功为感性无功，投入的电抗器越多，无功值越低，当电抗器全部投入时，即到达无功下限。
2)根据母线i所有投运容抗器的当前无功Qi，按式(2)计算母线i的无功调节空间ΔQi：
ΔQi＝Qi-Qi,min (2)
容抗器串联或并联在母线上，Qi为当前运行方式下母线i上投运的所有容抗器的无功之和。
3)有效静态无功补偿设备(容抗器)的无功调节空间为
Figure GDA0003717148010000091
其中，B为有效静态无功补偿设备(容抗器)所连接的母线个数。
步骤3，将无功调节空间划分为不同档位的无功调节量，根据各档位的无功调节量调整有效静态无功补偿设备获得对应的电网运行方式。
将无功调节空间按设定的计算精度划分为不同档位的无功调节量，例如无功调节空间为100MW，每个档位的无功调节量为10MW，共划分为10个档位。按照每个档位的10MW无功调节量，通过退出电容器或投入电抗器的方式调整电网运行方式。
根据各档位的无功调节量调整电网运行方式的具体过程为：
无功分为感性无功和容性无功，容性无功调节量是指无功调节空间中的容性部分，感性无功调节量是指无功调节空间中的感性部分。记档位k的容性无功调节量为Qk；
1)根据档位k的容性无功调节量为Qk，确定档位k下母线i的无功调节量Qi,k；
Qi,k＝QkΔQi/ΔQ
2)调整后运行方式中母线i的有效静态无功补偿设备无功为Qi-Qi,k。
步骤4，针对每个档位下调整后对应的电网运行方式进行仿真，得到每个运行方式下短路故障清除后特高压直流的换相失败次数和持续时间；根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间与设定的门槛值相比较，确定发生连续换相失败的临界运行方式。
电力系统故障时域仿真有成熟的商业软件可以使用，例如FASTEST、BPA、电力系统综合稳定分析软件等。
其中临界运行方式为：此前档位对应的运行方式下换相失败次数未达到设定的门槛值且换相失败持续时间未达到门槛值，其下一个调节档位对应的运行方式下换相失败次数达到设定的门槛值或换相失败持续时间达到门槛值，则当前档位对应的运行方式即为临界运行方式。
步骤5，根据电网当前运行方式和临界运行方式下仿真得到的有效动态无功补偿设备的无功功率响应曲线，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量；
计算当前运行方式下有效动态无功补偿设备m(这里的m是指第m个设备)的无功变化量的过程如下：
针对电网当前运行方式，从潮流计算结果中获取故障前的无功功率Q0,m，从无功功率响应曲线中获取故障切除后无功功率的最大值Qmax,m，则当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，1＝Qmax,m-Q0,m。
临界运行方式下有效动态无功补偿设备m(这里的m是指第m个设备)的无功变化量的过程与当前运行方式下无功变化量的计算过程相同，不同的是：故障前的无功功率和故障切除后无功功率的最大值均是针对临界运行方式下获得的，计算得到临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，2。
步骤6，根据当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量，计算动态无功储备系数。
动态无功储备系数为动态无功支撑能力的量化标准。动态无功储备系数计算公式如下：
Figure GDA0003717148010000111
其中，Ω为有效动态无功补偿设备集合，λm为特高压直流换流站母线电压对动态无功补偿设备m无功的灵敏度，ΔQm，2为临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，ΔQm，1为当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，PDC为特高压直流的输送功率。
相应的，本发明还提供了一种考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估系统，其特征是，包括有效无功补偿设备筛选模块、电网运行方式计算模块、连续换相失败临界运行方式计算模块、有效无功补偿设备无功变化量计算模块和动态无功储备系数计算模块；
有效无功补偿设备筛选模块，用于针对电网当前运行方式，计算特高压直流换流站母线电压对各无功补偿设备无功的灵敏度，根据灵敏度筛选出有效无功补偿设备，有效无功补偿设备包括有效静态无功补偿设备和有效动态无功补偿设备；
电网运行方式计算模块，用于计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间；将无功调节空间划分为不同档位的无功调节量，根据各档位的无功调节量调整有效静态无功补偿设备获得对应的电网运行方式；
连续换相失败临界运行方式计算模块，用于针对每个档位下调整后对应的电网运行方式进行仿真，得到每个运行方式下短路故障清除后特高压直流的换相失败次数和持续时间；根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间，确定发生连续换相失败的临界运行方式；
有效无功补偿设备无功变化量计算模块，用于根据电网当前运行方式和临界运行方式下仿真得到的有效动态无功补偿设备的无功功率响应曲线，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量；
动态无功储备系数计算模块，用于根据当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量，计算动态无功储备系数。
进一步的，有效无功补偿设备筛选模块中，所述根据灵敏度筛选出有效无功补偿设备包括：
筛选出灵敏度大于设定门槛值的无功补偿设备作为有效无功补偿设备。
进一步的，电网运行方式计算模块中，所述计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间包括：
1)根据母线i安装的电抗器组数Mi和每组电抗器容量Qi,j，按式(1)计算母线i的无功下限Qi,min：
Figure GDA0003717148010000121
其中，i表示第i条母线，Qi,j表示第i条母线第j组电抗器容量；
2)根据母线i所有投运容抗器的当前无功Qi，按式(2)计算母线i的无功调节空间ΔQi：
ΔQi＝Qi-Qi,min (2)
3)有效静态无功补偿设备的无功调节空间为
Figure GDA0003717148010000122
其中，B为有效静态无功补偿设备所连接的母线个数。
进一步的，连续换相失败临界运行方式计算模块中，所述根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间，确定发生连续换相失败的临界运行方式包括：
此前档位对应的运行方式下换相失败次数未达到设定的门槛值且换相失败持续时间未达到门槛值，其下一个调节档位对应的运行方式下换相失败次数达到设定的门槛值或换相失败持续时间达到门槛值，则当前档位对应的运行方式即为临界运行方式。
进一步的，有效无功补偿设备无功变化量计算模块中，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量：
计算当前运行方式下有效动态无功补偿设备m的无功变化量的过程如下：
针对电网当前运行方式，从潮流计算结果中获取故障前的无功功率Q0,m，从无功功率响应曲线中获取故障切除后无功功率的最大值Qmax,m，则当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，1＝Qmax,m-Q0,m；
临界运行方式下有效动态无功补偿设备m的无功变化量的过程与当前运行方式下无功变化量的计算过程相同，即针对临界运行方式下获得故障前的无功功率和故障切除后无功功率的最大值，计算得到临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，2。
进一步的，动态无功储备系数计算模块中，所述计算动态无功储备系数包括：
动态无功储备系数计算公式如下：
Figure GDA0003717148010000131
其中，Ω为有效动态无功补偿设备集合，λm为特高压直流换流站母线电压对动态无功补偿设备m无功的灵敏度，ΔQm，2为临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，ΔQm，1为当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，PDC为特高压直流的输送功率。
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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法，其特征是，包括以下步骤：
针对电网当前运行方式，计算特高压直流换流站母线电压对各无功补偿设备无功的灵敏度，根据灵敏度筛选出有效无功补偿设备，有效无功补偿设备包括有效静态无功补偿设备和有效动态无功补偿设备；
计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间；将无功调节空间划分为不同档位的无功调节量，根据各档位的无功调节量调整有效静态无功补偿设备获得对应的电网运行方式；
针对每个档位下调整后对应的电网运行方式进行仿真，得到每个运行方式下短路故障清除后特高压直流的换相失败次数和持续时间；根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间，确定发生连续换相失败的临界运行方式；
根据电网当前运行方式和临界运行方式下仿真得到的有效动态无功补偿设备的无功功率响应曲线，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量；
根据当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量，计算动态无功储备系数。
2.根据权利要求1所述的考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法，其特征是，所述计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间包括：
1)根据母线i安装的电抗器组数Mi和每组电抗器容量Qi,j，按式(1)计算母线i的无功下限Qi,min：
Figure FDA0003717146000000011
其中，i表示第i条母线，Qi,j表示第i条母线第j组电抗器容量；
2)根据母线i所有投运容抗器的当前无功Qi，按式(2)计算母线i的无功调节空间ΔQi：
ΔQi＝Qi-Qi,min (2)
3)有效静态无功补偿设备的无功调节空间为
Figure FDA0003717146000000021
其中，B为有效静态无功补偿设备所连接的母线个数。
3.根据权利要求1所述的考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法，其特征是，所述根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间，确定发生连续换相失败的临界运行方式包括：
此前档位对应的运行方式下换相失败次数未达到设定的门槛值且换相失败持续时间未达到门槛值，其下一个调节档位对应的运行方式下换相失败次数达到设定的门槛值或换相失败持续时间达到门槛值，则当前档位对应的运行方式即为临界运行方式。
4.根据权利要求1所述的考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法，其特征是，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量：
计算当前运行方式下有效动态无功补偿设备m的无功变化量的过程如下：
针对电网当前运行方式，从潮流计算结果中获取故障前的无功功率Q0,m，从无功功率响应曲线中获取故障切除后无功功率的最大值Qmax,m，则当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，1＝Qmax,m-Q0,m；
临界运行方式下有效动态无功补偿设备m的无功变化量的过程与当前运行方式下无功变化量的计算过程相同，即针对临界运行方式下获得故障前的无功功率和故障切除后无功功率的最大值，计算得到临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，2。
5.根据权利要求1所述的考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估方法，其特征是，所述计算动态无功储备系数包括：
动态无功储备系数计算公式如下：
Figure FDA0003717146000000031
其中，Ω为有效动态无功补偿设备集合，λm为特高压直流换流站母线电压对动态无功补偿设备m无功的灵敏度，ΔQm，2为临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，ΔQm，1为当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，PDC为特高压直流的输送功率。
6.考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估系统，其特征是，包括有效无功补偿设备筛选模块、电网运行方式计算模块、连续换相失败临界运行方式计算模块、有效无功补偿设备无功变化量计算模块和动态无功储备系数计算模块；
有效无功补偿设备筛选模块，用于针对电网当前运行方式，计算特高压直流换流站母线电压对各无功补偿设备无功的灵敏度，根据灵敏度筛选出有效无功补偿设备，有效无功补偿设备包括有效静态无功补偿设备和有效动态无功补偿设备；
电网运行方式计算模块，用于计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间；将无功调节空间划分为不同档位的无功调节量，根据各档位的无功调节量调整有效静态无功补偿设备获得对应的电网运行方式；
连续换相失败临界运行方式计算模块，用于针对每个档位下调整后对应的电网运行方式进行仿真，得到每个运行方式下短路故障清除后特高压直流的换相失败次数和持续时间；根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间，确定发生连续换相失败的临界运行方式；
有效无功补偿设备无功变化量计算模块，用于根据电网当前运行方式和临界运行方式下仿真得到的有效动态无功补偿设备的无功功率响应曲线，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量；
动态无功储备系数计算模块，用于根据当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量，计算动态无功储备系数。
7.根据权利要求6所述的考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估系统，其特征是，电网运行方式计算模块中，所述计算有效静态无功补偿设备的无功调节空间包括：
1)根据母线i安装的电抗器组数Mi和每组电抗器容量Qi,j，按式(1)计算母线i的无功下限Qi,min：
Figure FDA0003717146000000041
其中，i表示第i条母线，Qi,j表示第i条母线第j组电抗器容量；
2)根据母线i所有投运容抗器的当前无功Qi，按式(2)计算母线i的无功调节空间ΔQi：
ΔQi＝Qi-Qi,min (2)
3)有效静态无功补偿设备的无功调节空间为
Figure FDA0003717146000000042
其中，B为有效静态无功补偿设备所连接的母线个数。
8.根据权利要求6所述的考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估系统，其特征是，连续换相失败临界运行方式计算模块中，所述根据每个运行方式下换相失败次数和持续时间，确定发生连续换相失败的临界运行方式包括：
此前档位对应的运行方式下换相失败次数未达到设定的门槛值且换相失败持续时间未达到门槛值，其下一个调节档位对应的运行方式下换相失败次数达到设定的门槛值或换相失败持续时间达到门槛值，则当前档位对应的运行方式即为临界运行方式。
9.根据权利要求6所述的考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估系统，其特征是，有效无功补偿设备无功变化量计算模块中，计算当前运行方式和临界运行方式下有效动态无功补偿设备的无功变化量：
计算当前运行方式下有效动态无功补偿设备m的无功变化量的过程如下：
针对电网当前运行方式，从潮流计算结果中获取故障前的无功功率Q0,m，从无功功率响应曲线中获取故障切除后无功功率的最大值Qmax,m，则当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，1＝Qmax,m-Q0,m；
临界运行方式下有效动态无功补偿设备m的无功变化量的过程与当前运行方式下无功变化量的计算过程相同，即针对临界运行方式下获得故障前的无功功率和故障切除后无功功率的最大值，计算得到临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量为ΔQm，2。
10.根据权利要求6所述的考虑连续换相失败约束的动态无功支撑能力评估系统，其特征是，动态无功储备系数计算模块中，所述计算动态无功储备系数包括：
动态无功储备系数计算公式如下：
Figure FDA0003717146000000061
其中，Ω为有效动态无功补偿设备集合，λm为特高压直流换流站母线电压对动态无功补偿设备m无功的灵敏度，ΔQm，2为临界运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，ΔQm，1为当前运行方式下动态无功补偿设备m的无功变化量，PDC为特高压直流的输送功率。
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CN111654029A (zh) * 2020-06-18 2020-09-11 国网河南省电力公司经济技术研究院 特高压交直流多馈入下受端电网承载馈入规模评价方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107342630A (zh) * 2017-07-31 2017-11-10 国电南瑞科技股份有限公司 一种抑制直流连续换相失败的调相机紧急控制方法和系统
CN107679289A (zh) * 2017-09-13 2018-02-09 武汉大学 一种降低多馈入直流换相失败风险的动态无功补偿配置方法

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