一种确定发电机无功备用容量的最优值的方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种确定发电机无功备用容量的最优值的方法及装置。其中，该方法，包括：根据预先采集的多馈入交直流系统中的电网参数，确定受端交流系统节点阻抗矩阵，其中在多馈入交直流系统中，多条直流系统汇集至与多条直流系统距离最近的并且处于多馈入交直流系统的受端的交流系统；根据受端交流系统节点阻抗矩阵以及直流系统的额定传输功率，确定多馈入交直流系统的多馈入短路比；根据互阻抗以及自阻抗，确定电压耦合作用因子；根据电压耦合作用因子从多个发电机中确定关键发电机；以及确定关键发电机在多种调整方式下的直流换流母线电压跌幅之和中的最小值，将最小值确定为关键发电机的无功备用容量的最优值。

【技术实现步骤摘要】
一种确定发电机无功备用容量的最优值的方法及装置
本申请涉及电力系统
，特别是涉及一种确定发电机无功备用容量的最优值的方法及装置。
技术介绍
能源资源和生产力分布不均衡的基本国情，决定了我国能源和电力跨区域大规模流动的必然性。高压直流输电技术由于其输电距离不受同步运行稳定性的限制、输送容量大等优点，在远距离、大容量输电以及大区电网互联方面得到了十分广泛的应用。近年来我国投产了大量的直流工程，多个负荷中心已经出现了多条直流输电系统近距离落点于同一交流电网的情形，即多馈入直流输电系统。但是随着直流系统所占的比例逐渐变大，交流系统相对地变弱。由于直流换流器在运行时需要吸收大量的无功功率(约为直流传输功率的50％～60％)，大大增加了受端交流系统的无功压力，使得大干扰后交直流系统的暂态电压稳定性面临严峻考验。对于多馈入交直流系统，这一特点更加明显。在多馈入交直流系统中，直流系统输送容量大、落点密集，交直流系统之间以及直流子系统之间的相互作用很强时，当逆变侧交流系统遭受大扰动后由于无功需求增加往往使得交流电网大部分节点电压持续低落，容易导致多回直流连续换相失败，严重时会引起系统暂态电压崩溃，从而给整个交直流系统的安全稳定运行带来巨大威胁。直流系统的换相安全与受端交流系统的电压水平特别是逆变侧换流母线的电压水平紧密相关。动态无功储备是最重要的一种无功储备，通常存在于发电机、静止无功补偿器等具有动态电压调节能力的设备中。这些未使用的、作为储备形式存在的无功功率可在系统故障等紧急状态下动态地支持该设备出口或某远方母线的电压保持恒定。发电机是交直流系统中最大的动态无功功率源，因此，如何优化发电机的无功备用配置来提高直流系统换相安全水平，是迫切需要解决的问题。针对上述的现有技术中存在的在多馈入交直流系统中，如何通过确定发电机无功备用容量的最优值的方法来提高直流系统换相安全水平的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本公开的实施例提供了一种确定发电机无功备用容量的最优值的方法及装置，以至少解决现有技术中存在的在多馈入交直流系统中，如何通过确定发电机无功备用容量的最优值的方法来提高直流系统换相安全水平的技术问题。根据本公开实施例的一个方面，提供了一种确定发电机无功备用容量的最优值的方法，包括：根据预先采集的多馈入交直流系统中的电网参数，确定受端交流系统节点阻抗矩阵，其中在多馈入交直流系统中，多条直流系统汇集至与多条直流系统距离最近的并且处于多馈入交直流系统的受端的交流系统；根据受端交流系统节点阻抗矩阵以及直流系统的额定传输功率，确定多馈入交直流系统的多馈入短路比；根据互阻抗以及自阻抗，确定电压耦合作用因子，其中互阻抗为直流系统逆变站换流母线与受端交流系统发电机出口交流母线间的互阻抗，自阻抗为发电机出口交流母线的自阻抗，电压耦合作用因子为直流系统与受端交流系统发电机间的电压耦合作用因子；根据电压耦合作用因子从多个发电机中确定关键发电机；以及根据多馈入交直流系统的多馈入短路比，确定关键发电机在多种调整方式下的直流换流母线电压跌幅之和中的最小值，将最小值确定为关键发电机的无功备用容量的最优值。根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种确定发电机无功备用容量的最优值的装置，包括：确定阻抗矩阵模块，用于根据预先采集的多馈入交直流系统中的电网参数，确定受端交流系统节点阻抗矩阵，其中在多馈入交直流系统中，多条直流系统汇集至与多条直流系统距离最近的并且处于多馈入交直流系统的受端的交流系统；确定短路比模块，用于根据受端交流系统节点阻抗矩阵以及直流系统的额定传输功率，确定多馈入交直流系统的多馈入短路比；确定电压耦合作用因子模块，用于根据互阻抗以及自阻抗，确定电压耦合作用因子，其中互阻抗为直流系统逆变站换流母线与受端交流系统发电机出口交流母线间的互阻抗，自阻抗为发电机出口交流母线的自阻抗，电压耦合作用因子为直流系统与受端交流系统发电机间的电压耦合作用因子；确定关键发电机模块，用于根据电压耦合作用因子从多个发电机中确定关键发电机；以及确定最优值模块，用于根据多馈入交直流系统的多馈入短路比，确定关键发电机在多种调整方式下的直流换流母线电压跌幅之和中的最小值，将最小值确定为关键发电机的无功备用容量的最优值。根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种确定发电机无功备用容量的最优值的装置，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：根据预先采集的多馈入交直流系统中的电网参数，确定受端交流系统节点阻抗矩阵，其中在多馈入交直流系统中，多条直流系统汇集至与多条直流系统距离最近的并且处于多馈入交直流系统的受端的交流系统；根据受端交流系统节点阻抗矩阵以及直流系统的额定传输功率，确定多馈入交直流系统的多馈入短路比；根据互阻抗以及自阻抗，确定电压耦合作用因子，其中互阻抗为直流系统逆变站换流母线与受端交流系统发电机出口交流母线间的互阻抗，自阻抗为发电机出口交流母线的自阻抗，电压耦合作用因子为直流系统与受端交流系统发电机间的电压耦合作用因子；根据电压耦合作用因子从多个发电机中确定关键发电机；以及根据多馈入交直流系统的多馈入短路比，确定关键发电机在多种调整方式下的直流换流母线电压跌幅之和中的最小值，将最小值确定为关键发电机的无功备用容量的最优值。在本公开实施例中，通过多馈入交直流系统的电压电压耦合作用因子从多个发电机中来确定关键发电机。并且通过关键发电机的直流逆变站换流母线电压跌幅之和以及多馈入交直流系统的多馈入短路比，确定关键发电机的直流换流母线电压跌幅之和，最后将多种调整方式下的关键发电机的直流换流母线电压跌幅之和进行排序，确定将多种调整方式下的关键发电机的直流换流母线电压跌幅之和中的最小值确定为提高直流换相安全水平的发电机无功备用容量的最优值，将将多种调整方式下的关键发电机的直流换流母线电压跌幅之和中的最小值的调整方式确定为提高直流换相安全水平的发电机无功备用容量的最优值。从而，减少了多馈入交直流系统中的干扰，增加了系统的稳定性，提高了直流换相安全水平的发电机无功备用容量。进而解决了现有技术中存在的在多馈入交直流系统中，如何通过确定发电机无功备用容量的最优值的方法来提高直流系统换相安全水平的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：图1是用于实现根据本公开实施例1所述的方法的计算设备的硬件结构框图；图2是根据本公开实施例1的第一个方面所述的确定发电机无功备用容量的最优值的方法的流程示意图；图3是根据本公开实施例2所述的确定发电机无功备用容量的最优值的装置的示意图；以及图4是根据本公开实施例3所述的确定发电机无功备用容量的最优值的装置的示意图。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种确定发电机无功备用容量的最优值的方法，其特征在于，包括：/n根据预先采集的多馈入交直流系统中的电网参数，确定受端交流系统节点阻抗矩阵，其中在所述多馈入交直流系统中，多条直流系统汇集至与所述多条直流系统距离最近的并且处于所述多馈入交直流系统的受端的交流系统；/n根据所述受端交流系统节点阻抗矩阵以及直流系统的额定传输功率，确定所述多馈入交直流系统的多馈入短路比；/n根据互阻抗以及自阻抗，确定电压耦合作用因子，其中所述互阻抗为直流系统逆变站换流母线与受端交流系统发电机出口交流母线间的互阻抗，所述自阻抗为发电机出口交流母线的自阻抗，所述电压耦合作用因子为直流系统与受端交流系统发电机间的电压耦合作用因子；/n根据所述电压耦合作用因子从多个发电机中确定关键发电机；以及/n根据所述多馈入交直流系统的多馈入短路比，确定所述关键发电机在多种调整方式下的直流换流母线电压跌幅之和中的最小值，将所述最小值确定为所述关键发电机的无功备用容量的最优值。/n

【技术特征摘要】
1.一种确定发电机无功备用容量的最优值的方法，其特征在于，包括：
根据预先采集的多馈入交直流系统中的电网参数，确定受端交流系统节点阻抗矩阵，其中在所述多馈入交直流系统中，多条直流系统汇集至与所述多条直流系统距离最近的并且处于所述多馈入交直流系统的受端的交流系统；
根据所述受端交流系统节点阻抗矩阵以及直流系统的额定传输功率，确定所述多馈入交直流系统的多馈入短路比；
根据互阻抗以及自阻抗，确定电压耦合作用因子，其中所述互阻抗为直流系统逆变站换流母线与受端交流系统发电机出口交流母线间的互阻抗，所述自阻抗为发电机出口交流母线的自阻抗，所述电压耦合作用因子为直流系统与受端交流系统发电机间的电压耦合作用因子；
根据所述电压耦合作用因子从多个发电机中确定关键发电机；以及
根据所述多馈入交直流系统的多馈入短路比，确定所述关键发电机在多种调整方式下的直流换流母线电压跌幅之和中的最小值，将所述最小值确定为所述关键发电机的无功备用容量的最优值。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述受端交流系统节点阻抗矩阵以及直流系统的额定传输功率，确定所述多馈入交直流系统的多馈入短路比的操作，包括：
根据所述受端交流系统节点阻抗矩阵，确定第一回直流逆变站与第二回直流逆变站之间的互阻抗以及第一回直流逆变站的自阻抗；以及
根据第一回直流逆变站与第二回直流逆变站之间的互阻抗、第一回直流逆变站的自阻抗以及所述直流系统的额定传输功率，确定所述多馈入交直流系统的多馈入短路比。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电压耦合作用因子从多个发电机中确定关键发电机的操作，包括：
在所述电压耦合作用因子的数值大于预定阈值的情况下，从多个发电机中确定与所述电压耦合作用因子相关联的发电机为所述关键发电机。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述多馈入交直流系统的多馈入短路比，确定所述关键发电机在多种调整方式下的直流换流母线电压跌幅之和中的最小值的操作，包括：
确定所述关键发电机的直流逆变站换流母线电压跌幅之和；以及
根据所述关键发电机的直流逆变站换流母线电压跌幅之和所述多馈入交直流系统的多馈入短路比，确定所述关键发电机的直流换流母线电压跌幅之和。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述关键发电机的直流逆变站换流母线电压跌幅之和的操作，包括：
根据预先采集的多馈入交直流系统中的电网参数，确定直流逆变站换流母线电压初始值；
确定所述关键发电机的直流逆变站换流母线电压；以及
根据所述关键发电机的直流逆变站换流母线电压以及直流逆变站换流母线电压初始值，确定所述关键发电机的直流逆变站换流母线电压跌幅之和。


6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。


7.一种确定发电机无功备用容量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵瑶，徐旖旎，吴鸣，季宇，李蕊，熊雄，张海，刘海涛，
申请(专利权)人：国网上海能源互联网研究院有限公司，国家电网有限公司，国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海;31