一种用于分析受端系统连锁失稳运行特性的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于分析受端系统连锁失稳运行特性的方法及系统，属于电力系统技术领域。本发明专利技术方法，包括：建立交直流混联受端系统的仿真模型，并针对仿真模型进行所述交直流混联受端系统的仿真模拟运行，以获取仿真结果；根据仿真结果，确定交直流混联受端系统中是否存在连锁失稳的运行特性。本发明专利技术严谨控制受端系统各子区域运行边界条件，并可避免调整所需电网运行方式时无序且重复工作，使得仿真结果更加直观清晰且具有分析意义。结果更加直观清晰且具有分析意义。结果更加直观清晰且具有分析意义。

【技术实现步骤摘要】
一种用于分析受端系统连锁失稳运行特性的方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统
，并且更具体地，涉及一种用于分析受端系统连锁失稳运行特性的方法及系统。

技术介绍

[0002]由于国内能源中心与负荷分布不均的特点，基于电网换相换流器的高压直流(line commutated converter based high voltage direct current,LCC
‑
HVDC)输电技术凭借其传输距离远，输送电力容量大等优势得到快速发展。随着超高压和特高压直流工程相继投产，混合交直流日益增多，多个直流同方向送出或者受入的电网呈现出“强直弱交”的特性。我国华中电网、华东电网和南方电网，都已经呈现出多直流馈入的系统结构。
[0003]电网发生故障后，多回直流可能同时受到较大冲击，并增加同时或相继直流闭锁的风险，对交流系统影响较为严重，进而威胁交直流混联系统的安全稳定运行。因此,有必要针对交直流混联系统多发的交直流耦合问题，进行强关联故障和事故链的快速摸索与分析，以避免由于可能出现的直流闭锁带来的大规模潮流转移和功率不平衡。
[0004]由于直流输电依赖于交直流电网协调工作，但此时的电网运行特性分析通常是仅考虑某子区域内的。传统分析方案通过解列受端系统中各子区域间联络线，切除系统事故后故障传输通道，简化交直流受端系统分析过程，因此无法准确分析交直流混联受端系统事故后传导过程和影响因素。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提出了一种用于分析受端系统连锁失稳运行特性的方法，包括：
[0006]建立交直流混联受端系统的仿真模型，并针对仿真模型进行所述交直流混联受端系统的仿真模拟运行，以获取仿真结果；所述仿真模拟运行，包括：
[0007]确定交直流混联受端系统的系统运行方式；
[0008]根据所述系统运行方式，对交直流混联受端系统按照区域进行风险扫描，确定影响各区域电网内运行最大的故障风险；
[0009]根据所述故障风险确定影响各区域电网内运行最大的故障；
[0010]将各区域中任一区域电网的电网运行方式，根据所述电网内运行最大的故障，调整至临界失稳运行方式；
[0011]根据仿真结果，确定交直流混联受端系统中是否存在连锁失稳的运行特性。
[0012]可选的，确定交直流混联受端系统的系统运行方式，具体为：
[0013]确定交直流混联受端系统各区域内，直流功率最大的可运行范围、开机方式和负荷工况，根据所述直流功率最大的可运行范围、开机方式和负荷工况，以确定各区域间的联络线输送功率，根据所述联络线输送功率确定交直流混联受端系统的系统运行方式。
[0014]可选的，故障风险为如下中的至少一种：三永N
‑
1故障和三永N
‑
2故障。
[0015]可选的，将各区域中任一区域电网的电网运行方式，根据所述电网内运行最大的故障，调整至临界失稳运行方式，具体包括：
[0016]选定交直流混联受端系统各区域中的任一区域电网作为调整运行方式的起点，并改变所述任一区域电网的负荷量和系统旋转备用量，所述负荷量和系统旋转备用量相等，并针对所述任一区域电网进行投/切母线预设范围内的电容器和电抗器，以确定所述任一区域电网的临界失稳运行方式；
[0017]根据电网内运行最大的故障，调整任一区域电网中的子区域电网至临界稳定工况。
[0018]可选的，确定交直流混联受端系统存在连锁失稳的运行特性，包括：
[0019]监测交直流混联受端系统各区域中母线电压，机组功角，以及各区域间联络线的功率交换情况；
[0020]根据所述母线电压，机组功角，以及各区域间联络线的功率交换情况，判定交直流混联受端系统中是否存在连锁失稳的运行特性。
[0021]可选的，判定交直流混联受端系统中是否存在连锁失稳的运行特性，具体如下：
[0022]根据母线电压确定交直流混联受端系统各区域中是某一区域存在低电压问题，还是多个区域存在低电压问题；
[0023]根据母线电压确定交直流混联受端系统各区域中是某几个区域存在电压崩溃问题，还是全网出现电压崩溃问题；
[0024]确定交直流混联受端系统全网中机组功角是均不失步，部分失步或全网失步；
[0025]根据交直流混联受端系统各区域中各区域间联络线的功率交换情况，确定各区域间联络线均不解列，部分列解或全部裂解；
[0026]若某一区域存在低电压问题、全网中机组功角是均不失步且各区域间联络线均不解列，则判定低电压运行问题仅存在于交直流混联受端系统的所述某一区域内；
[0027]若某几个区域存在低电压问题、全网中机组功角是部分失步且各区域间联络线部分列解，则判定交直流混联受端系统仅存在区域性低电压运行特性，并根据区域间母线电压跌落时序判断连锁事故的先后顺序以及因果关系；
[0028]某几个区域存在电压崩溃问题、全网中机组功角是部分失步且各区域间联络线部分解列，则判定交直流混联受端系统仅存在区域性电压崩溃问题，并根据区域间母线电压跌落时序判断连锁事故的先后顺序以及因果关系；
[0029]若全网出现电压崩溃问题、全网中机组功角是均失步且各区域间联络线均解列，则判定交直流混联受端系统仅存在区域性电压崩溃问题，并根据区域间母线电压跌落时序判断连锁事故的先后顺序以及因果关系。
[0030]本专利技术还提出了一种用于分析受端系统连锁失稳运行特性的系统，包括：
[0031]仿真运行单元，建立交直流混联受端系统的仿真模型，并针对仿真模型进行所述交直流混联受端系统的仿真模拟运行，以获取仿真结果；所述仿真模拟运行，包括：
[0032]确定交直流混联受端系统的系统运行方式；
[0033]根据所述系统运行方式，对交直流混联受端系统按照区域进行风险扫描，确定影响各区域电网内运行最大的故障风险；
[0034]根据所述故障风险确定影响各区域电网内运行最大的故障；
[0035]将各区域中任一区域电网的电网运行方式，根据所述电网内运行最大的故障，调整至临界失稳运行方式；
[0036]分析单元，根据仿真结果，确定交直流混联受端系统中是否存在连锁失稳的运行特性。
[0037]可选的，确定交直流混联受端系统的系统运行方式，具体为：
[0038]确定交直流混联受端系统各区域内，直流功率最大的可运行范围、开机方式和负荷工况，根据所述直流功率最大的可运行范围、开机方式和负荷工况，以确定各区域间的联络线输送功率，根据所述联络线输送功率确定交直流混联受端系统的系统运行方式。
[0039]可选的，故障风险为如下中的至少一种：三永N
‑
1故障和三永N
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2故障。
[0040]可选的，将各区域中任一区域电网的电网运行方式，根据所述电网内运行最大的故障，调整至临界失稳运行方式，具体包括：
[0041]选定交直流混联受端系统各区域中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于分析受端系统连锁失稳运行特性的方法，所述方法包括：建立交直流混联受端系统的仿真模型，并针对仿真模型进行所述交直流混联受端系统的仿真模拟运行，以获取仿真结果；所述仿真模拟运行，包括：确定交直流混联受端系统的系统运行方式；根据所述系统运行方式，对交直流混联受端系统按照区域进行风险扫描，确定影响各区域电网内运行最大的故障风险；根据所述故障风险确定影响各区域电网内运行最大的故障；将各区域中任一区域电网的电网运行方式，根据所述电网内运行最大的故障，调整至临界失稳运行方式；根据仿真结果，确定交直流混联受端系统中是否存在连锁失稳的运行特性。2.根据权利要求1所述的方法，所述确定交直流混联受端系统的系统运行方式，具体为：确定交直流混联受端系统各区域内，直流功率最大的可运行范围、开机方式和负荷工况，根据所述直流功率最大的可运行范围、开机方式和负荷工况，以确定各区域间的联络线输送功率，根据所述联络线输送功率确定交直流混联受端系统的系统运行方式。3.根据权利要求1所述的方法，所述故障风险为如下中的至少一种：三永N
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1故障和三永N
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2故障。4.根据权利要求1所述的方法，所述将各区域中任一区域电网的电网运行方式，根据所述电网内运行最大的故障，调整至临界失稳运行方式，具体包括：选定交直流混联受端系统各区域中的任一区域电网作为调整运行方式的起点，并改变所述任一区域电网的负荷量和系统旋转备用量，所述负荷量和系统旋转备用量相等，并针对所述任一区域电网进行投/切母线预设范围内的电容器和电抗器，以确定所述任一区域电网的临界失稳运行方式；根据电网内运行最大的故障，调整任一区域电网中的子区域电网至临界稳定工况。5.根据权利要求1所述的方法，所述确定交直流混联受端系统存在连锁失稳的运行特性，包括：监测交直流混联受端系统各区域中母线电压，机组功角，以及各区域间联络线的功率交换情况；根据所述母线电压，机组功角，以及各区域间联络线的功率交换情况，判定交直流混联受端系统中是否存在连锁失稳的运行特性。6.根据权利要求5所述的方法，所述判定交直流混联受端系统中是否存在连锁失稳的运行特性，具体如下：根据母线电压确定交直流混联受端系统各区域中是某一区域存在低电压问题，还是多个区域存在低电压问题；根据母线电压确定交直流混联受端系统各区域中是某几个区域存在电压崩溃问题，还是全网出现电压崩溃问题；确定交直流混联受端系统全网中机组功角是均不失步，部分失步或全网失步；根据交直流混联受端系统各区域中各区域间联络线的功率交换情况，确定各区域间联络线均不解列，部分列解或全部裂解；
若某一区域存在低电压问题、全网中机组功角是均不失步且各区域间联络线均不解列，则判定低电压运行问题仅存在于交直流混联受端系统的所述某一区域内；若某几个区域存在低电压问题、全网中机组功角是部分失步且各区域间联络线部分列解，则判定交直流混联受端系统仅存在区域性低电压运行特性，并根据区域间母线电压跌落时序判断连锁事故的先后顺序以及因果关系；某几个区域存在电压崩溃问题、全网中机组功角是部分失步且各区域间联络线部分解列，则判定交直流混联受端系统仅存在区域性电压崩溃问题，并根据区域间母线电压跌落时序判断连锁事故的先后顺序以及因果关系；若全网出现电压崩溃问题、全网中机组功角是均失步且各区域间联络线均解列，则判定交直流混联受端系统仅存在区域性电压崩溃问题，并根据区域间母线电压跌落时序判断连锁事故的先后顺序以及因果关系。7.一种用于分析受端系...

【专利技术属性】
技术研发人员：程奕，孙华东，赵兵，仲悟之，吕晨，樊明鉴，程势高，马全，万凯遥，张裕苑，
申请(专利权)人：国家电网有限公司北京电力经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：