特高压直流分层接入方式下混联系统的稳定性评价方法技术方案

本发明专利技术提出了一种特高压直流分层接入方式下混联系统的稳定性评价方法，所述方法包括以下步骤：基于特高压直流分层接入工程的特点，建立特高压直流分层接入方式下的交直流系统等效模型；对受端交流系统进行等值，得出受端系统的简化节点网络，并通过矩阵变换求解得出交流系统的等效阻抗；提出分层功率比指标用以表征500kV和1000kV层传输的功率比值；提出分层接入短路比指标，用以评价混联系统的稳定性。分层接入短路比的值越大，分层交流系统相对强度越高，混联系统越稳定。本发明专利技术可用于指导特高压直流分层接入输电工程的建设，用来评价特高压直流分层接入方式下混联系统的稳定性水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种特高压直流分层接入方式下混联系统的稳定性评价方法，属于特高压直流输电

技术介绍
随着特高压交直流技术的广泛应用，多回直流集中馈入受端负荷中心将成为我国电网普遍存在的现象。随着直流输送容量不断增加，直流落点越来越密集，现有直流接入方式将不利于受端系统潮流疏散，并且会在电压支撑等方面带来一系列问题。在特高压直流输电工程中使用直流分层接入技术，将特高压直流的高端换流器和低端换流器分别接入不同电压等级的交流系统，相应的无功设备也会分层接入不同电压等级，能够有效地改善这些问题。交流和直流的相互作用在很大程度上取决于交流系统与所连直流系统容量的相对大小，即短路比指标。基于短路比的电压稳定分析广泛地应用在学术界和工程界中，它为系统的规划提供了重要的参考依据。目前学术界对于短路比的研究主要集中在多馈入短路比。本专利技术提出了一种特高压直流分层接入方式下的短路比计算方法，为交直流系统的稳定性研究提供了理论依据。
技术实现思路
特高压直流分层接入方式下混联系统的稳定性评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：基于特高压直流分层接入工程的特点，建立特高压直流分层接入方式下交直流系统的等效模型；步骤2：对受端交流系统进行等值，得出系统的简化节点网络，并通过矩阵变换求解得出混联系统的等效阻抗；步骤3：提出分层接入短路比指标HCSCRi、HCSCRj， HCSCR i = 1 | Z i | H C P R H C P R + 1 + | Z i j | 1 H C P R + 1 - - - ( 1 ) , ]]> HCSCR j = 1 | Z j | 1 H C P R + 1 + | Z i j | H C P R H C P R + 1 - - - ( 2 ) , ]]>式中，HCSCRi、HCSCRj分别为第i、j层的分层接入短路比；Zi、Zj分别为受端系统i、j的等效阻抗；Zij为受端系统i、j之间的等效联系阻抗；HCPR为分层功率比；步骤4：根据分层接入短路比大小评价混联系统的稳定性，短路比的值越大，交流系统相对强度越高，混联系统越稳定。特高压直流分层接入方式下，直流侧之间的耦合关系通过各换流器间直流电压和电流的电气关系体现，这种电气联系最终体现为直流功率的分配比例，公式(1)、(2)中，考虑分层接入方式下，两层系统之间的功率进行分配传输，提出500kV和1000kV层传输的功率比值为分层功率比HCPR，其计算方法为： H C P R = P d N i P d N j - - - ( 3 ) , ]]>式中，PdNi、PdNj为额定状态下受端系统各层的直流功率。公式(3)中，特高压直流系统采用分层接入方式时，可通过调节换流器触发角或熄弧角、改变换流变压器分接头的位置，调节两层系统之间的功率传输。额定运行状态下，设则公式(1)中，第i层的分层接入短路比具体计算方法为： HCSCR i = S a c i P d e q i = 本文档来自技高网...

【技术保护点】
特高压直流分层接入方式下混联系统的稳定性评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：基于特高压直流分层接入工程的特点，建立特高压直流分层接入方式下交直流系统的等效模型；步骤2：对受端交流系统进行等值，得出系统的简化节点网络，并通过矩阵变换求解得出混联系统的等效阻抗；步骤3：提出分层接入短路比指标HCSCRi、HCSCRj，HCSCRi=1|Zi|HCPRHCPR+1+|Zij|1HCPR+1---(1),]]>HCSCRj=1|Zj|1HCPR+1+|Zij|HCPRHCPR+1---(2),]]>式中，HCSCRi、HCSCRj分别为第i、j层的分层接入短路比；Zi、Zj分别为受端系统i、j的等效阻抗；Zij为受端系统i、j之间的等效联系阻抗；HCPR为分层功率比；步骤4：根据分层接入短路比大小评价混联系统的稳定性，短路比的值越大，交流系统相对强度越高，混联系统越稳定。

【技术特征摘要】
1.特高压直流分层接入方式下混联系统的稳定性评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：基于特高压直流分层接入工程的特点，建立特高压直流分层接入方式下交直流系统的等效模型；步骤2：对受端交流系统进行等值，得出系统的简化节点网络，并通过矩阵变换求解得出混联系统的等效阻抗；步骤3：提出分层接入短路比指标HCSCRi、HCSCRj， HCSCR i = 1 | Z i | H C P R H C P R + 1 + | Z i j | 1 H C P R + 1 - - - ( 1 ) , ]]> HCSCR j = 1 | Z j | 1 H C P R + 1 + | Z i j | H C P R H C P R + 1 - - - ( 2 ) , ]]>式中，HCSCRi、HCSCRj分别为第i、j层的分层接入短路比；Zi、Zj分别为受端系统i、j的等效阻抗；Zij为受端系统i、j之间的等效联系阻抗；HCPR为分层功率比；步骤4：根据分层接入短路比大小评价混联系统的稳定性，短路比的值越大，交流系统相对强度越高，混联系统越稳定。2.按照权利要求1所述的特高压直流分层接入方式下混联系统的稳定性评价方法，其特征在于：特高压直流分层接入方式下，直流侧之间的耦合关系通过各换流器间直流电压和电流的电气关系体现，这种电气联系最终体现为直流功率的分配比例，公式(1)、(2)中，考虑分层接入方式下，两层系统之间的功率进行分配传输，提出500kV和1000kV层传输的功率比值为分层功率比HCPR，其计算方法为： H C P R = P d N i P d N j - - - ( 3 ) , ]]>式中，PdNi、PdNj为额定状态下受端系统各层的直流功率。3.按照权利要求2所述的特高压直流分层接入方式下受端系统的分层功率比方法，其特征在于：公式(3)中，特高压直流系统采用分层接入方式时，可通过调节换流器触发角或熄弧角、改变换流变压器分接头的位置，调节两层系统之间的功率传输。4.按照权利要求1所述的特高压直流分层接入方式下混联系统的稳定性评价方法，其特征在于：额定运行状态下，设PdN＝PdNi+PdNj＝1，则公式(1)中，第i层的分层接入短路比具体计算方法为： HCSCR i = S a c i P d e q i = U N i 2 / | Z i | P d N i + ΔU j ΔU i P d N j = U N i 2 / | Z i | P d N i + | Z i j Z i | P d N j = U N i 2 | Z i | P d N i + | Z i j | P d N j = 1 | Z i | P d N i P d N i + P d N j + | Z i j | P d N j P d N i + P d N j = 1 | Z i | H C P R H ...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤奕，朱亮亮，陈斌，皮景创，王琦，李辰龙，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32