提升受端电网承载直流能力的方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力系统技术领域，公开一种提升受端电网承载直流能力的方法、装置、设备及介质；所述方法包括：获取受端电网的参数，从功角、电压和频率三个角度判断受端电网承载直流的能力，获得判断结果；分析判断结果：如果受端电网功角受限，针对功角受限采取提升受端电网直流承载能力的措施；如果受端电网电压受限，针对电压受限采取提升受端电网直流承载能力的措施；如果受端电网频率受限，针对频率受限采取提升受端电网直流承载能力的措施。本发明专利技术以保障系统安全稳定运行为基本要求，运用理论分析方法和仿真分析工具两种手段，全面评估受端电网承载直流的能力，并以此为基础针对性地提出提升直流承载能力的措施。提出提升直流承载能力的措施。提出提升直流承载能力的措施。

【技术实现步骤摘要】
提升受端电网承载直流能力的方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术属于电力系统
，特别涉及一种提升受端电网承载直流能力的方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]我国能源资源和负荷的分布特性及发展趋势，决定了东西部存在电源互补和负荷错峰效益，未来输电网格局仍将保持西部主送、东部主受的定位基本不变，随着我国大型清洁能源基地的开发向沙戈荒、藏东南和中远海等偏远地区迁移，加之受端电网本地电源的发展趋于饱和，亟需外来电力保障供应安全，未来输电网的跨区送电需求仍将持续增加，直流的大规模馈入将对受端电网的安全稳定运行带来严峻挑战。
[0003]未来受端电网通过直流受电占负荷的比例将会持续提升，网内常规电源等旋转设备的占比持续下跌，维持同步稳定的物理基础被不断削弱，系统的频率、电压支撑能力严重不足；直流之间的相互影响增大，单一扰动容易引发多回直流连锁故障，受端电网遭遇大规模功率缺额冲击的风险增加，冲击联络线薄弱环节，引发功角稳定问题，以上风险共同导致受端电网承载直流能力存在安全稳定天花板。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种提升受端电网承载直流能力的方法、装置、设备及介质，以满足系统大规模跨区输电和受端电网对外来电力供应的需求。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种提升受端电网承载直流能力的方法，包括：
[0007]获取受端电网的参数，从功角、电压和频率三个角度判断受端电网承载直流的能力，获得判断结果；
[0008]分析判断结果：如果受端电网功角受限，针对功角受限采取提升受端电网直流承载能力的措施；如果受端电网电压受限，针对电压受限采取提升受端电网直流承载能力的措施；如果受端电网频率受限，针对频率受限采取提升受端电网直流承载能力的措施。
[0009]本专利技术进一步的改进在于：所述获取受端电网的参数，从功角、电压和频率三个角度判断受端电网承载直流的能力，获得判断结果的步骤中，从功角角度判断受端电网承载直流的能力包括：
[0010]获取受端电网与外部网络之间联络断面的初始输电功率P
initial
和输电极限P
limit
，比较受端电网内单回直流双极闭锁故障导致的最大功率缺额P
DCmax
与P
limit
‑
P
initial
的大小关系，从功角角度判断受端电网承载直流的能力；
[0011]若P
DCmax
>P
limit
‑
P
initial
，判断受端电网功角受限，记入判断结果中；
[0012]若P
DCmax
≤P
limit
‑
P
initial
，判断受端电网功角不受限，记入判断结果中。
[0013]本专利技术进一步的改进在于：所述获取受端电网的参数，从功角、电压和频率三个角度判断受端电网承载直流的能力，获得判断结果的步骤中，从电压角度判断受端电网承载
直流的能力包括：
[0014]利用时序仿真法求得受端电网中所有直流的多馈入直流短路比，计算公式如下：
[0015][0016]式中：i为受端电网中直流回路编号，MISCR
i
为直流回路i的多馈入直流短路比；S
aci
为直流回路i馈入换流母线的短路容量，单位MVA；P
di
为直流回路i的功率，单位MW；MIIF
ji
为当换流母线i切除一组电抗器，使得换流母线i上的电压ΔU
i
下降1％时，换流母线j的电压变化率ΔU
j
％；
[0017]比较获得MISCR
i
中的最小值MISCR
min
；
[0018]若MISCR
min
<2，判断受端电网电压受限，记入判断结果中；
[0019]若MISCR
min
≥2，判断受端电网电压不受限，记入判断结果中。
[0020]本专利技术进一步的改进在于：所述获取受端电网的参数，从功角、电压和频率三个角度判断受端电网承载直流的能力，获得判断结果的步骤中，从频率角度判断受端电网承载直流的能力包括：
[0021]获取受端电网中的低频减载策略，其中f
i
和t
i
为各轮次的起动频率和延时；
[0022]利用时序仿真法求得最大功率缺额P
DCmax
下的频率曲线，依照低频减载动作顺序比较暂态最低频率f
min
和每轮次f
i
的大小关系：
[0023]若f
min
<f
i
，则读取f
min
小于f
i
的持续时间t，若t≥t
i
，则受端电网频率受限，记入判断结果中；若t<t
i
，则继续比较f
min
与f
i+1
，直至找到f
min
<f
i
|t>t
i
的轮次；
[0024]若f
min
>f
i
P(f
min
<f
t
,t<t
i
)，则受端电网频率不受限，记入判断结果中。
[0025]本专利技术进一步的改进在于：所述如果受端电网功角受限，针对功角受限采取提升受端电网直流承载能力的措施的步骤，具体包括：
[0026]通过加强受端电网与外部网络的联络断面，提升联络断面的静稳极限P
limit
，以能承受单回直流双极闭锁故障造成的最大功率缺额P
DCmax
冲击。
[0027]本专利技术进一步的改进在于：所述如果受端电网电压受限，针对电压受限采取提升受端电网直流承载能力的措施的步骤，具体包括：
[0028]针对MISCR
min
<2的电压薄弱区域，通过分散受端直流落点及配置电压支撑措施，使受端电网满足MISCR
min
≥2的要求。
[0029]本专利技术进一步的改进在于：所述如果受端电网频率受限，针对频率受限采取提升受端电网直流承载能力的措施的步骤，具体包括：
[0030]充分调用新能源机组和直流的一次调频能力，提升受端电网的惯量支撑能力；使受端电网在遭遇单回直流双极闭锁故障造成的最大功率缺额P
DCmax
冲击后，仍不触发低频减载动作。
[0031]第二方面，本专利技术提供一种提升受端电网承载直流能力的装置，包括：
[0032]获取判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提升受端电网承载直流能力的方法，其特征在于，包括：获取受端电网的参数，从功角、电压和频率三个角度判断受端电网承载直流的能力，获得判断结果；分析判断结果：如果受端电网功角受限，针对功角受限采取提升受端电网直流承载能力的措施；如果受端电网电压受限，针对电压受限采取提升受端电网直流承载能力的措施；如果受端电网频率受限，针对频率受限采取提升受端电网直流承载能力的措施。2.根据权利要求1所述的提升受端电网承载直流能力的方法，其特征在于，所述获取受端电网的参数，从功角、电压和频率三个角度判断受端电网承载直流的能力，获得判断结果的步骤中，从功角角度判断受端电网承载直流的能力包括：获取受端电网与外部网络之间联络断面的初始输电功率P
initial
和输电极限P
limit
，比较受端电网内单回直流双极闭锁故障导致的最大功率缺额P
DCmax
与P
limit
‑
P
initial
的大小关系，从功角角度判断受端电网承载直流的能力；若P
DCmax
>P
limit
‑
P
initial
，判断受端电网功角受限，记入判断结果中；若P
DCmax
≤P
limit
‑
P
initial
，判断受端电网功角不受限，记入判断结果中。3.根据权利要求1所述的提升受端电网承载直流能力的方法，其特征在于，所述获取受端电网的参数，从功角、电压和频率三个角度判断受端电网承载直流的能力，获得判断结果的步骤中，从电压角度判断受端电网承载直流的能力包括：利用时序仿真法求得受端电网中所有直流的多馈入直流短路比，计算公式如下：式中：i为受端电网中直流回路编号，MISCR
i
为直流回路i的多馈入直流短路比；S
aci
为直流回路i馈入换流母线的短路容量，单位MVA；P
di
为直流回路i的功率，单位MW；MIIF
ji
为当换流母线i切除一组电抗器，使得换流母线i上的电压ΔU
i
下降1％时，换流母线j的电压变化率ΔU
j
％；比较获得MISCR
i
中的最小值MISCR
min
；若MISCR
min
<2，判断受端电网电压受限，记入判断结果中；若MISCR
min
≥2，判断受端电网电压不受限，记入判断结果中。4.根据权利要求1所述的提升受端电网承载直流能力的方法，其特征在于，所述获取受端电网的参数，从功角、电压和频率三个角度判断受端电网承载直流的能力，获得判断结果的步骤中，从频率角度判断受端电网承载直流的能力包括：获取受端电网中的低频减载策略，其中f...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪琼，覃琴，龚浩岳，张松涛，高熠莹，于晨晨，张健，张立波，云雷，张玉红，韩奕，姜懿郎，黄丹，杨泽栋，金维刚，赵雄光，奚江惠，
申请(专利权)人：国家电网有限公司华中分部，
类型：发明
国别省市：