The invention discloses an optimization method for dynamic reactive power reserve of generators in multi-DC feed system, which relates to reactive power compensation technology of HVDC transmission system, and belongs to the technical field of power generation, substation or distribution. The invention uses voltage interaction factor to quickly screen serious fault sets and proposes a reactive power standby evaluation index covering the voltage stability contribution of any generator to any commutation bus in Multi-fault scenarios. Then, the reactive power standby capacity provided by each generator is determined by the transient reactive power increment of each generator in all serious fault scenarios when commutation bus fails. Quantity. The dynamic reactive power standby evaluation index can directly reflect the contribution of generator reactive power to the transient voltage stability of multi-DC feeding system. It can provide a theoretical basis for power network planners to analyze the interaction between generators and converter buses and to optimize the transient voltage stability of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种多直流馈入系统发电机动态无功备用优化方法
本专利技术公开了一种多直流馈入系统发电机动态无功备用优化方法,涉及高压直流输电系统的无功补偿技术,属于发电、变电或配电的
技术介绍
近年来,我国高压直流输电系统(HighVoltageDirectCurrent,HVDC)发展迅速,南方电网和华东电网两个负荷中心区域已经初步形成了有多个直流落点的多馈入受端电网。虽然HVDC系统有效缓解了负荷中心电力短缺的压力,但由于大量采用半控型晶闸管作为开关元件,HVDC系统在运行时需要消耗大量无功,同时,交直流间的电气耦合作用增加了连锁故障发生的风险,如果多馈入受端系统无法提供足够的无功支撑,故障扰动会导致直流换相失败甚至直流闭锁,进一步可能导致电压崩溃,严重危害系统的稳定性。配置动态无功补偿装置可以有效地提高系统的无功支撑能力,但其造价高昂,而多馈入受端电网中有着大量的发电机,作为电力系统最基本的无功电源,有必要充分挖掘受端电网中发电机的无功潜力,发挥其在故障后的暂态无功支撑能力,减少额外的动态无功配置费用。发电机在故障后的暂态无功支撑能力也可以理解为发电机的无功备用能力,因此,如何有效地评估多直流馈入系统中发电机的无功备用能力是挖掘发电机无功潜力的基础。中国专利《一种降低分层接入直流换相失败风险的方法及系统》(ZL201710060865.0)通过时域仿真计算无功源与换流母线的无功电压控制灵敏度并将其作为权重系数建立了动态无功源无功备用容量指标,通过优化无功备用容量降低系统换相失败风险;中国专利《提高交直流电网暂态电压稳定的动态无功备用优化方法》(ZL2014 ...
【技术保护点】
1.一种多直流馈入系统发电机动态无功备用优化方法,其特征在于,利用多直流馈入系统的节点电压交互作用因子以及换相失败电压判据确定短路后会导致直流换相失败的交流母线集合进而形成初始故障集,从初始故障集中筛选出严重故障集,计算各严重故障场景下每台发电机对任意一条换流母线的电压稳定贡献度,计算所有严重故障场景下各台发电机在各换流母线换相失败时的暂态无功出力增量,计算各严重故障场景下各台发电机在各换流母线换相失败时的暂态无功出力增量与对应严重故障场景下每台发电机对任意一条换流母线的电压稳定贡献度的乘积得到各严重故障场景下各台发电机的动态无功备用,累加各严重故障场景下各台发电机的动态无功备用得到各台发电机的动态无功备用,累加各台发电机的动态无功备用进而确定多直流馈入系统所有发电机的动态无功备用容量。
【技术特征摘要】
1.一种多直流馈入系统发电机动态无功备用优化方法,其特征在于,利用多直流馈入系统的节点电压交互作用因子以及换相失败电压判据确定短路后会导致直流换相失败的交流母线集合进而形成初始故障集,从初始故障集中筛选出严重故障集,计算各严重故障场景下每台发电机对任意一条换流母线的电压稳定贡献度,计算所有严重故障场景下各台发电机在各换流母线换相失败时的暂态无功出力增量,计算各严重故障场景下各台发电机在各换流母线换相失败时的暂态无功出力增量与对应严重故障场景下每台发电机对任意一条换流母线的电压稳定贡献度的乘积得到各严重故障场景下各台发电机的动态无功备用,累加各严重故障场景下各台发电机的动态无功备用得到各台发电机的动态无功备用,累加各台发电机的动态无功备用进而确定多直流馈入系统所有发电机的动态无功备用容量。2.根据权利要求1所述一种多直流馈入系统发电机动态无功备用优化方法,其特征在于,采用暂态过程中换流母线电压与发电机无功出力之间的轨迹灵敏度表征每台发电机对任意一条换流母线的电压稳定贡献度。3.根据权利要求1所述一种多直流馈入系统发电机动态无功备用优化方法,其特征在于,采用故障清除后各换流母线的电压偏移量表征各严重故障场景在多直流馈入系统所有发电机的动态无功备用容量计算过程中的权重。4.根据权利要求1至3中任意一项所述一种多直流馈入系统发电机动态无功备用优化方法,其特征在于,各严重故障场景下各台发电机在各换流母线换相失败时的暂态无功出力增量为各严重故障场景下各台发电机无功出力增量与各换流母线的节点重要度的乘积,采用各换流母线对应的直流额定传输容量与直流总传输容量的比值表征各换流母线的节点重要度。5.根据权利要求4所述一种多直流馈入系统发电机动态无功备用优化方法,其特征在于,所述各台发电机的动态无功备用由表达式:计算,其中,为多直流馈入系统第i台发电机的动态无功备用,为第i台发电机在t时刻的无功出力,为第i台发电机的稳态无功出力,S(t)ij为t时刻第i台发电机对第j条换流母线的电压稳定贡献度,ωBj为第j条换流母线的节点重要度,ωFl为第l个严重故障场景的权重,Ng、Ninv、Nf分别为多直流馈入系统中的发电机台数、直流逆变站换流母线条数、严重故障场景数目,为tk时刻第i台发电机对第j条换流母线的电压稳定贡献度,ωtk为tk时刻的时间权重,为第j条换流母线与第i台发电机在暂态过程中的轨迹灵敏度,Pdj为第j条换流母线的额定传输功率,Vj0为第j条换流母线在故障前的电压,Vjcr为第j条换流母线在故障清除瞬间的电压。6.根据权利要求5所述一种多直流馈入系统...
【专利技术属性】
技术研发人员:高山,张潮,赵欣,刘宇,张一清,崔勇,赵乐,冯煜尧,郭强,张开宇,
申请(专利权)人:东南大学,国网上海市电力公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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