HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法技术方案

本发明专利技术公开了HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法，包括：建立含送端交流、HVDC直流系统与受端交流系统的等效电路模型；基于上述等效电路模型获得HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制方式、送端与受端系统短路容量与系统运行稳定性之间的关系；根据上述逻辑关系得到在系统恢复的不同阶段下的控制方式的选择与协调策略，以保证系统安全稳定运行。

Stability Analysis Method of DC Control System under Recovery Mode of HVDC Supported Recipient System

The present invention discloses the stability analysis method of DC control system under HVDC support recipient system recovery mode, including: establishing equivalent circuit models of HVDC support recipient system and HVDC support recipient system; obtaining DC control mode under HVDC support recipient system recovery mode based on the above equivalent circuit model, and the relationship between short circuit capacity of sending and receiving end system and system operation stability. According to the above logical relationship, the control mode selection and coordination strategy at different stages of system recovery are obtained to ensure the safe and stable operation of the system.

【技术实现步骤摘要】
HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法
本专利技术涉及电气自动化
，特别是涉及HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法。
技术介绍
大面积停电后电网恢复过程所面临的最大问题是大容量发电机组受机组特性及最小启动时间限制等诸多因素影响，无法迅速投入到电网中。HVDC(高压直流输电)由于其良好的传输稳定性和调节快速性，具有支援电力系统恢复的潜在能力，在交流系统故障情况下已被用来进行紧急功率支援。在8.14大停电时，纽约的长岛利用HVDC从新泽西州获取电源，保住了重要负荷和发电厂，成为大停电后纽约州仅存的电力孤岛。直流功率支援受端系统恢复包括直流接入弱受端交流系统和受端系统利用直流功率加快恢复速度两个过程，现有文献中有的研究了VSC-HVDC接入受端弱交流系统的方式，有的文献提出在受端只有同步补偿器的情况下直流也可接入，并对其可行性进行了分析，但没有对不同直流控制方式之间的协调配合问题进行研究，且现有的直流系统中通常不配备同步补偿器。文献“电网黑启动情况下高压直流输电系统启动条件研究.电力系统自动化.2010”给出了电网黑启动过程中直流系统接入的稳态运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法，其特征是，包括：建立含送端交流、HVDC直流系统与受端交流系统的等效电路模型；基于上述等效电路模型获得HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制方式、送端与受端系统短路容量与系统运行稳定性之间的关系；根据上述逻辑关系得到在系统恢复的不同阶段下的控制方式的选择与协调策略，其中包括：直流接入弱受端交流系统的条件及应采取的直流控制方式；直流支援受端系统恢复过程中送端或受端换流母线电压出现严重下降时控制方式之间的转换；受端系统一次能增带的最大负荷量。

【技术特征摘要】
1.HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法，其特征是，包括：建立含送端交流、HVDC直流系统与受端交流系统的等效电路模型；基于上述等效电路模型获得HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制方式、送端与受端系统短路容量与系统运行稳定性之间的关系；根据上述逻辑关系得到在系统恢复的不同阶段下的控制方式的选择与协调策略，其中包括：直流接入弱受端交流系统的条件及应采取的直流控制方式；直流支援受端系统恢复过程中送端或受端换流母线电压出现严重下降时控制方式之间的转换；受端系统一次能增带的最大负荷量。2.如权利要求1所述的HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法，其特征是，建立HVDC直流系统在不同控制方式下的等效电路，包括整流侧采用定电流控制方式下逆变侧定触发角、定熄弧角和定电压时的等效电路，及整流侧采用定触发角控制，逆变侧采用定电流控制时直流系统等效电路；其中，将整流侧采用定电流控制方式下逆变侧定触发角、定熄弧角和定电压时的等效电路进行简化得到整流侧定电流控制下直流线性化模型；将整流侧采用定触发角控制，逆变侧采用定电流控制时直流系统等效电路进行简化得到整流侧定α控制下直流线性化模型。3.如权利要求1所述的HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法，其特征是，所述整流侧定电流控制下直流线性化模型中，输入量为直流电流测量值与参考值的偏差，输出为触发延迟角α，定电流控制系统的开环传递函数由比例积分环节组成。4.如权利要求1所述的HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法，其特征是，获得整流侧定α控制下逆变侧定电流控制方式下，直流系统等效传递函数。5.如权利要求1所述的HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法，其特征是，所述HVDC直流系统包含频率限制环节，频率限制环节设有一定的频率控制死区，交流系统频率在频率限制死区内时频率限制环节不起作用，当交流系统频率超出频率限制死区时频率限制环节通过调整直流传输功率来稳定交流系统频率。6.如权利要求1所述的HVDC支援受端系统恢复方式下直流控制系统稳定性分析方法，其特征是，所述交流系统频率在频率限制死区内时频率限制环节不起作用时，当逆变侧采用定电压控制或定β控制方式时，系统零极点均位于虚轴左侧，系统一直处于稳定状态；当逆变侧采用定γ控制方式时，当Ri>Rl/2且Ri<Rr+Rl时，由Y1(s)引入的零点位于虚轴右侧极点位于虚轴左侧，系统在部分区域稳定，当Ri>Rr+Rl时由Y1(s)引入的零极点均位于虚轴右侧，系统处于不稳定状态；整流侧定α逆变侧定电流控制方式下时，系统一直处于稳定状态。7.如权利要求1所述的HVDC支援受端系统恢复方式下直流控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪涛，赵瑾，叶华，刘玉田，杨冬，马欢，赵康，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，山东大学，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37