混合级联直流输电作用下受端电网谐振稳定性的评估方法技术

本发明专利技术公开了一种混合级联直流输电作用下受端电网谐振稳定性的评估方法，该方法通过形成混合级联直流输电系统作用下受端电网的s域节点导纳矩阵，根据s域节点导纳矩阵的行列式零根确定整个系统的谐振模式，并根据零根在复平面上的分布情况确定系统的谐振稳定性。本发明专利技术通过施加测试信号建立换流站的交流侧阻抗模型，不依赖于换流器内部的参数和系统的运行方式，降低了对复杂的混合级联直流输电系统建模的难度和工作量；同时，本发明专利技术充分考虑了受端电网的网架拓扑和所有元件，能够更为全面地分析其谐振稳定性，可以为混合级联直流输电系统的研究、规划和建设提供一定的参考和帮助。

【技术实现步骤摘要】
混合级联直流输电作用下受端电网谐振稳定性的评估方法
本专利技术属于电力系统稳定性评估
，具体涉及一种混合级联直流输电作用下受端电网谐振稳定性的评估方法。
技术介绍
远距离大容量输电是我国电网发展的一个重要趋势，直流输电在其中担负着重要的角色。基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)技术已经非常成熟，但是LCC-HVDC系统存在着逆变站换相失败、无法对弱交流系统供电、运行过程中需要消耗大量无功功率并产生大量谐波等缺陷，在一定程度上制约了它的应用范围。基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(MMC-HVDC)可以独立控制有功和无功，不存在换相失败问题，但是MMC-HVDC系统无法有效地处理直流侧故障，制约了其在远距离大容量输电场合的应用。目前，我国电网已成为交直流混合运行的大系统，当多回直流同时馈入受端电网时，如果采用常规LCC-HVDC技术，则存在连续换相失败的安全风险，而采用LCC-HVDC和MMC-HVDC混合级联的直流输电系统，是提高受端电网受电能力和降低多馈入直流引发的安全风险的一种重要手段。目前，受端电网采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合级联直流输电作用下受端电网谐振稳定性的评估方法，包括如下步骤：/n(1)对于混合级联直流输电系统所接入的任一受端电网，对该受端电网所连接的换流站交流侧阻抗特性进行分析，并通过数据拟合的方式建立该换流站的s域阻抗模型；/n(2)建立所述受端电网中各个元件的s域阻抗模型；/n(3)根据输电系统的网架拓扑关系以及上述建立得到的s域阻抗模型，构建整个输电系统的s域阻抗等效电路，进而得到系统的s域节点导纳矩阵Y(s)；/n(4)利用所述受端电网所连接换流站的s域阻抗模型对Y(s)进行修正；/n(5)在所需分析的频率范围内计算Y(s)的所有行列式零根s

【技术特征摘要】
1.一种混合级联直流输电作用下受端电网谐振稳定性的评估方法，包括如下步骤：
(1)对于混合级联直流输电系统所接入的任一受端电网，对该受端电网所连接的换流站交流侧阻抗特性进行分析，并通过数据拟合的方式建立该换流站的s域阻抗模型；
(2)建立所述受端电网中各个元件的s域阻抗模型；
(3)根据输电系统的网架拓扑关系以及上述建立得到的s域阻抗模型，构建整个输电系统的s域阻抗等效电路，进而得到系统的s域节点导纳矩阵Y(s)；
(4)利用所述受端电网所连接换流站的s域阻抗模型对Y(s)进行修正；
(5)在所需分析的频率范围内计算Y(s)的所有行列式零根s0，即求解方程|Y(s0)|＝0；
(6)根据求得的行列式零根s0对所述受端电网的谐振稳定性进行判断。


2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于：所述步骤(1)的具体实现方式为：使用电磁暂态仿真软件搭建输电系统的仿真模型，在受端电网所连接的换流站交流侧施加某一频率的正弦电压扰动分量，然后测量该频率下的电流扰动分量，电压扰动分量与电流扰动分量的比值即为该频率下换流站的交流阻抗；依据上述可测得不同频率下该换流站的交流阻抗，进而利用数据拟合的方式建立该换流站的s域阻抗模型Zinv(s)，其表达式如下：



其中：s为拉普拉斯算子，b0～bm-1为待拟合的分子多项式系数，a0～an-1为待拟合的分母多项式系数，n为分母多项式设定的最高次数，m为分子多项式设定的最高次数，且n和m均为大于1的自然数。


3.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于：所述受端电网中各个元件的s域阻抗模型包括同步发电机的s域阻抗模型Zgen(s)、负荷的s域阻抗模型Zload(s)、变压器的s域阻抗模型Ztrans(s)...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁万春，蔡晖，彭竹弈，徐政，郭瀚临，许偲轩，赵菲菲，韩杏宁，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32