确定逆变站受交流枢纽站影响的风险度的方法技术

本发明专利技术公开了一种确定逆变站受交流枢纽站影响的风险度的方法，包括以下步骤：(1)构建该多馈入交直流系统的模型，包括n个逆变站和m个交流枢纽站；(2)对其中一交流枢纽站i施加扰动，使得该交流枢纽站i的换流母线的电压Ui下降1％；(3)基于该多馈入交直流系统中逆变站j的电压变化量△Uj，计算三相多馈入交互因子MIIFij；(4)基于该多馈入交互因子MIIF分值(score)，计算某一逆变站k的风险度R；(5)将该风险度R与参考值(或标准值)Rstandard进行比较，当该R大于或等于该参考值Rstandard，则表示该逆变站的风险度高于一般逆变站。本发明专利技术的方法对发现直流站换相失败的潜在风险及制定相应的预防措施具有指导作用，也可为直流站址选择提供参考指标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统分析领域，具体涉及一种确定多馈入交直流系统中逆变站受交流枢纽站影响的风险度的方法。
技术介绍
随着“西电东送、南北互供、全国联网”战略的全面实施，我国正逐步建成世界上罕见的跨区域和远距离传输巨大功率的特高压交、直流混合输电系统，其运行的复杂性和难度在国际上也是罕见的。对于多馈入交直流混合受电系统，由于电网结构的加强和系统容量的增大，电网安全稳定特性发生了一定的变化，多直流落点地区不易直接发生攻角失稳的稳定破坏事故，但在缺少足够的动态无功电源支撑及其他措施的情况下，扰动发生时可能导致电压恶性下降，引发直流换相失败，严重情况下最终导致系统失稳。在大规模多馈入交直流受电系统中，由于直流逆变站之间电气距离近，直流系统相互耦合，其直流与直流、直流与交流之间的相互作用更强，使得直流系统的响应恶化。一个换流站的换相失败故障，可能会导致其他换流站换相失败；在交流系统故障下，各直流换流站有可能同时或相继发生换相失败，若各直流系统不能得以顺利恢复，将造成大范围停电。因而，通过分析直流换流站间的耦合关系和交直流系统间的相互影响关系，找出多馈入换相失败的基本规律，发现系统中的薄弱环节，并研究改善薄弱环节的技术措施，对于保证电力系统的安全稳定运行是十分重要的。现有技术中有通过单相多馈入交互作用因子SMIIF来判断各直流换流站之间的相互作用强弱关系，试图通过该单相多馈入交互作用因子SMIIF来找出换相失败的规律，然而由于单相多馈入交互作用因子SMIIF只考虑了不同直流落点之间的单相电压的相互作用强弱关系，此外，根据《电力
工程电气设计手册》，电力系统短路电流计算中：导体和电器的动稳定，热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。同时，在直流输电系统准稳态模型的仿真分析中，假定三相电压对称，为工频正弦波。所以对于有多直流落点的电网中，一般只考虑三相故障仿真分析。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种确定多馈入交直流系统中逆变站受交流枢纽站影响的风险度的方法，以保证电力系统的安全稳定运行。为实现上述目的，本专利技术提供了一种确定多馈入交直流系统中逆变站受交流枢纽站影响的风险度的方法，包括以下步骤：(1)构建对应于所述多馈入交直流系统的模型，其中所述多馈入交直流系统包括n个逆变站和m个交流枢纽站，并且n、m为≥3的正整数；(2)在所述多馈入交直流系统的模型中，对其中一交流枢纽站i施加扰动，i＝1,2,3,4,……m，使得该交流枢纽站i的换流母线的电压Ui下降1％；(3)基于所述多馈入交直流系统中逆变站j的电压变化量△Uj，计算所述交流枢纽站i和所述逆变站j之间的三相多馈入交互因子MIIFij，其中j＝1，2，3，…，n；(4)基于所述多馈入交互因子MIIF分值(score)，计算某一逆变站k的风险度R，其中风险度R为所述逆变站j受交流枢纽站i扰动干扰而发生故障的风险度；(5)将所述的风险度R与参考值(或标准值)进行比较，从而确定所述多馈入交直流系统中一个或多个逆变站的风险度；其中当所述R大于或等于所述参考值Rstandard，则表示该逆变站的风险度高于一般逆变站。较佳地，所述多馈入交互因子MIIFij按下式计算： MIIF ij = ( Δ U j / U j ) | Δ U i / U i = 1 % . ]]>较佳地，对于某一逆变站k而言，所述的风险度R按下式进行计算和判断：R＝∑MIIFlk＝MIIF1k+MIIF2k+…MIIFmk，其中l为小于或等于m的正整
数。较佳地，对于某一逆变站k而言，所述的风险度R按以下方式进行计算和判断：R等于所有MIIF的分值中最高前m1位的多馈入交互因子分值，其中m1为3-m的任一正整数。较佳地，m1为2、5、10、15、或m。较佳地，当m1为2，Rstandard为1.5；当m1为5，Rtandard为3；或当m1为10，Rstandard为4。较佳地，在步骤(5)中，还包括以下步骤：对于所述逆变站k，将单个MIIFlk与多馈入交互因子参考值MIIFstandard进行比较，其中当有10个以上的所述单个MIIFlk大于或等于所述参考值MIIFstandard，则表示该逆变站的风险度高于一般逆变站。较佳地，所述的参考值MIIFstandard为0.3。较佳地，对于所述逆变站k，有30个以上的单个MIIFlk大于或等于所述参考值MIIFstandard时，则表示该逆变站的风险度为极高风险。较佳地，所述的故障包括换相失败，所述的风险度包括所述逆变站发生换相失败的风险。本专利技术提出的采用多馈入交互因子指标(MIIF)确定多馈入交直流系统中枢纽站的风险度的方法，基于实际电网模型，采用时域仿真计算，较好地考虑了系统动态特性，其所表现出来的电压耦合实质上综合考虑了逆变站间电气距离、各换流母线的有效短路比、实际直流传输功率等影响换相失败的因素，通过量化指标，能直观地判断各直流站之间、直流与交流之间的交互作用大小关系，判断系统各逆变站发生同时/相继换相失败的几率大小及可能存在的组合，对发现直流站换相失败的潜在风险及制定相应的预防措施具有一定的指导作用，也可为直流站址选择提供一个参考指标。附图说明图1是三馈入直流输电系统简化示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本专利技术范围的限制，而只是为了说明本专利技术技术方案的实质精神。术语：风险度：逆变站发生换相失败的概率。一般风险：换相失败概率为20％。极高风险：换相失败概率为80％。换相失败：是直流输电系统常见故障。换相电压下降及其导致的逆变侧直流电压下降和直流电流升高、不对称故障时换流电压过零点漂移都会影响到换相失败的发生，其中换相电压下降是导致换相失败的主要原因。若一旦某个换流站发生换相失败，将会导致直流输电短时中断，连续换相失败时还会发生直流系统闭锁等后果，在严重的情况下可能会出现多个换流站同时发生连续换相失败，甚至导致电网崩溃。因此判断和避免换相失败的发生是非常重要的。多馈入交互因子MIIF是由CIGRE WG B4工作组提出的工程规划阶段用于衡量多馈入直流系统中换流站之间电压交互作用的指标，其定义如下:即假设系统中存在编号分别为1和2的两个直流换流站，当换流母线1投入对称三相电抗器使得该母线上的电压降恰好为1％时，换流母线2的电压变化。即： MIIF 12 = Δ U 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定多馈入交直流系统中逆变站受交流枢纽站影响的风险度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)构建对应于所述多馈入交直流系统的模型，其中所述多馈入交直流系统包括n个逆变站和m个交流枢纽站，并且n、m为≥3的正整数；(2)在所述多馈入交直流系统的模型中，对其中一交流枢纽站i施加扰动，i＝1,2,3,4,……m，使得该交流枢纽站i的换流母线的电压Ui下降1％；(3)基于所述多馈入交直流系统中逆变站j的电压变化量△Uj，计算所述交流枢纽站i和所述逆变站j之间的三相多馈入交互因子MIIFij，其中j＝1，2，3，…，n；(4)基于所述多馈入交互因子MIIF分值(score)，计算某一逆变站k的风险度R，其中风险度R为所述逆变站j受交流枢纽站i扰动干扰而发生故障的风险度；(5)将所述的风险度R与参考值(或标准值)Rstandard进行比较，从而确定所述多馈入交直流系统中一个或多个逆变站的风险度；其中当所述的风险度R大于或等于所述参考值Rstandard，则表示该逆变站的风险度高于一般逆变站。

【技术特征摘要】
1.一种确定多馈入交直流系统中逆变站受交流枢纽站影响的风险度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)构建对应于所述多馈入交直流系统的模型，其中所述多馈入交直流系统包括n个逆变站和m个交流枢纽站，并且n、m为≥3的正整数；(2)在所述多馈入交直流系统的模型中，对其中一交流枢纽站i施加扰动，i＝1,2,3,4,……m，使得该交流枢纽站i的换流母线的电压Ui下降1％；(3)基于所述多馈入交直流系统中逆变站j的电压变化量△Uj，计算所述交流枢纽站i和所述逆变站j之间的三相多馈入交互因子MIIFij，其中j＝1，2，3，…，n；(4)基于所述多馈入交互因子MIIF分值(score)，计算某一逆变站k的风险度R，其中风险度R为所述逆变站j受交流枢纽站i扰动干扰而发生故障的风险度；(5)将所述的风险度R与参考值(或标准值)Rstandard进行比较，从而确定所述多馈入交直流系统中一个或多个逆变站的风险度；其中当所述的风险度R大于或等于所述参考值Rstandard，则表示该逆变站的风险度高于一般逆变站。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多馈入交互因子MIIFij按下式计算： MIIF ij = ( Δ U j / U j ) | Δ U i / ...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊辉，王旭，曹敏敏，史慧杰，高斌，虞瑄，窦飞，乔黎伟，徐宁，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力经济技术研究院，中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11