[发明专利]一种基于短路比的直流孤岛送电系统次同步振荡评估方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统规划与运行领域，具体涉及一种基于短路比的直流孤岛送电系统次同步振荡评估方法。

背景技术

在大容量、远距离输电方面，超/特高压直流输电比交流输电方式更具优势，直流输电系统能够高度灵活地控制输电功率，线路损耗更小，所以利用直流输电技术解决大规模电力远距离外送具有广阔的前景。由于许多电源基地处于偏远地区，若干个巨型电站通过交流线路与直流换流站联结构成送端系统，与大容量的交流主网连接薄弱，甚至无电气连接，就形成了直流孤岛送电的输电方式。

工程运行经验和理论分析表明，直流系统附近存在汽轮发电机组供给时，易引发次同步振荡问题，特别当直流系统与附近的汽轮发电机组具有相近的额定容量、距离较近时，情况就比较严重。对于直流孤岛送电系统，当送端电源主要由火电机组构成时，次同步振荡问题突出，是影响孤岛系统运行的重要问题；为抑制直流孤岛送电系统次同步振荡发生，孤岛送电系统通常在设计上选取具有不同轴系参数的发电机，使发电机具有不同的固有扭振频率。IEC60919-3标准推荐采用定量机组作用系数(UIF)法对交直流系统次同步振荡问题进行初步筛选，如下所示：

UIF=PdSG(i)(1-SSC(i)SSC)2]]>

式中，S_G(i)为第i台发电机额定容量，S_SC(i)为不包括第i台发电机贡献时的直流整流侧换流母线三相短路容量，S_SC为包含所有发电机时的直流整流侧换流母线三相短路容量，P_d为直流系统输电功率。

在交直流系统理论研究和工程应用中，通常采用短路比(SCR)的概念来评估交流系统与直流系统之间的相对强弱关系，直流系统短路比定义为：

SCR=SSCPd]]>

式中，S_SC为直流换流母线处的系统三相短路容量，P_d为直流系统输电功率。

发明内容

为了实现上述发明目的，本发明提供一种基于短路比的直流孤岛送电系统次同步振荡评估方法，为直流孤岛送电系统规划设计与安全运行提供依据。

本发明提供如下技术方案：

一种基于短路比的直流孤岛送电系统次同步振荡评估方法，所述评估方法包括以下步骤：

(1)确定直流孤岛送电系统中不含第i台发电机贡献时的直流整流侧换流母线三相短路容量S_SC(i)与包含所有发电机贡献时的直流整流侧换流母线三相短路容量S_SC之间的比值方程式；

(2)确定所述包含所有发电机贡献时的直流整流侧换流母线三相短路容量S_SC和直流孤岛送电系统的短路比SCR之间的方程式；

(3)计算不含第i台发电机贡献时的直流整流侧换流母线三相短路容量S_SC(i)；

(4)确定短路比限制方程，求解直流孤岛送电系统发生次同步振荡的临界短路比SCR_critical；

(5)计算所述短路比SCR；

(6)比较所述SCR与SCR_critical，判断直流孤岛送电系统发生次同步振荡的风险程度。