一种多馈入直流换相失败快速评估方法技术

本发明专利技术公开了一种多馈入直流换相失败快速评估方法，属于电力系统自动化技术领域。本发明专利技术基于初始运行方式下的潮流结果和多馈入交直流电网的结构参数，综合考虑了多回直流间的交互影响、直流自身的运行状态、结构参数以及交流电网对直流逆变站换流母线的支撑能力，在不进行暂态稳定时域仿真前提下实现对多直流馈入交流电网三相短路故障可能引发的多回直流换相失败风险的快速评估。本发明专利技术能够有效避免因仅依赖直流逆变站换流母线电压跌落导致的判断错误。

A fast evaluation method for commutation failure in multi infeed HVDC system

The invention discloses a fast evaluation method for multi infeed DC commutation failure, which belongs to the field of power system automation technology. The structure parameters of the initial operation mode under the trend of the multi infeed AC / DC power grid based on the comprehensive consideration of the interaction between the DC DC and back its running status, structure parameters and the supporting capacity of AC power converter bus to DC inverter station, realize fast evaluation of HVDC for multi infeed AC grid three-phase short circuit fault may cause commutation failure risk is made on the time-domain simulation of transient stability under the premise of. The invention can effectively avoid the judgment error caused by the voltage drop of the commutation bus only relying on the DC inverter station.

【技术实现步骤摘要】
一种多馈入直流换相失败快速评估方法
本专利技术属于电力系统自动化
，更准确地说，本专利技术涉及一种多馈入直流换相失败快速评估方法。
技术介绍
随着我国特高压交直流电网的快速发展，大规模直流密集接入，交直流交互影响问题突出，特别是多直流馈入受端系统，因交流系统引发的多直流换相失败问题已经成为制约电网安全稳定运行的关键因素。国家电网和南方电网均含有大规模多馈入直流输电系统。以国网华东分部为例，至2017年底将接入10回高压直流或特高压直流，总馈入容量达57760MW。由于直流逆变侧电气距离较近，单一交流故障可能引起多回直流同时发生换相失败，导致直流传输功率的中断，并对交直流系统的安全稳定运行造成显著影响。目前评估多馈入直流系统换相失败风险的做法主要是借助机电暂态仿真程序进行批量故障扫描计算，再对仿真计算结果进行汇总梳理。由于交流电网规模大，批量故障扫描不仅计算量大，耗时长；也难以得到导致某一回直流或某几回直流换相失败的统计性规律。针对此问题，许多研究者提出了快速判断直流是否发生换相失败的评估方法，譬如文献《采用多馈入交互作用因子判断高压直流系统换相失败的方法》(中国电机工程学报，2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多馈入直流换相失败快速评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)计算n回直流馈入系统中任意两回直流i与j的多馈入交互作用因子MIIFji以及各回直流的多馈入有效短路比Mscr，其中，i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，n，i≠j；2)设故障点母线为F，计算母线F的自阻抗ZFF以及母线F与各回直流逆变站换流母线的互阻抗；3)记母线F的初始电压为UF0，利用公式(1)预估母线F发生三相金属性短路时n回直流逆变站换流母线的暂态电压跌落：

【技术特征摘要】
1.一种多馈入直流换相失败快速评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)计算n回直流馈入系统中任意两回直流i与j的多馈入交互作用因子MIIFji以及各回直流的多馈入有效短路比Mscr，其中，i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，n，i≠j；2)设故障点母线为F，计算母线F的自阻抗ZFF以及母线F与各回直流逆变站换流母线的互阻抗；3)记母线F的初始电压为UF0，利用公式(1)预估母线F发生三相金属性短路时n回直流逆变站换流母线的暂态电压跌落：式中，M为n×n满秩矩阵，其n个对角元素均取n、第j行i列的非对角元素Mji＝－MIIFji；ΔUj为直流j逆变站换流母线的暂态电压跌落，MjF为ZFj与ZFF之比的模，ZFj为母线F与直流j逆变站换流母线的互阻抗，j＝1，2，…，n；4)利用公式(2)计算各回直流逆变站换流母线电压最小值：Umin_j＝UI0j-ΔUj(2)其中，Umin_j为直流j逆变站换流母线电压最小值，UI0j为初始运行方式下直流j的逆变站换流母线电压；5)利用公式(3)计算各回直流的换相失败结构约束电压指标：其中，Upara_j为直流j的换相失败结构约束电压指标；TRj为直流j的整流站换流变压器变比，TIj为直流j的逆变站换流变压器变比；α0j为初始运行方式下直流j的整流侧触发角，UR0j为初始运行方式下直流j的整流站换流母线电压；RΣj＝πRLj+3(XRj-XIj)，RLj为直流j线路电阻，XRj为直流j的整流侧换相电抗，XIj为直流j的逆变侧换相电抗；γmin为直流换相失败的临界熄弧角；β0j为初始运行方式下直流j的逆变侧超前触发角；6)利用公式(4)计算各回直流的换相失败运行约束电压指标：

【专利技术属性】
技术研发人员：侯玉强，王玉，刘福锁，李威，薛峰，罗剑波，李兆伟，张红丽，黄志龙，曹路，李建华，李海峰，庄侃沁，张倩，赵彥丽，陈珏，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国家电网公司华东分部，国家电网公司，国网江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32