[发明专利]一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统运行和控制技术领域，具体涉及一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法。

背景技术

由于我国资源能源分布不均、能源基地与负荷中心之间距离较长，而直流特别是特高压直流具有远距离、大容量输电等特点，在我国得到了大规模的应用，目前已形成了规模巨大的交直流互联电网。当直流闭锁时将对送受端交流电网产生较大的功率扰动，扰动在造成电网功率平衡问题的同时也会引发交流联络线的功率波动。功率的大幅波动将制约交流联络线的输电能力。为确保电网的安全稳定，实际一般采取送端电网安控切机、受端电网安控切负荷等方法来减小扰动。因而如何准确计算直流闭锁引发的交流联络线的波动大小对指导互联电网方式安排具有重要意义。

申请号为201010187823.1的发明专利公开了一种两大区域互联电力系统交流联络线功率波动峰值的计算方法，将两区域互联电网系统简化为二阶线性系统。联络线波动看做二阶系统的输入量为阶跃函数时的阶跃响应，并给出了联络线功率波动大小计算方法。期刊《电力自动化设备》2013年01期公开了“直流闭锁引发交流联络线功率波动的机理以及峰值计算”，在此基础上给详细分析了直流闭锁时联络线波动情况。但两者均未考虑电网实际运行中会采取的安控切机、切负荷等策略。如果直接采用其提供的方法计算直流闭锁安控动作引发的联络线波动大小与实际结果差别非常大。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法，适用于直流闭锁安控切机切负荷情况下联络线波动情况分析，有利于系统分析人员、调度运行人员分析电网特性。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比；

步骤2：获得交流联络线两侧电网的惯性常数的比值；

步骤3：确定交流联络线功率欠切值；

步骤4：确定直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值；

步骤5：评估直流闭锁安控动作对交流联络线的影响。

所述步骤1中，根据小干扰理论分析中的特征值分析法获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比，或对发生扰动时联络线实际功率振荡曲线进行PRONY分析获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比，区域间振荡频率和区域间阻尼比分别用ω_d和ξ表示。

所述步骤2中，根据联络线两侧电网的发电机参数，获得联络线两侧电网的惯性常数的比值，用H_Σ1/H_Σ2表示，其中H_Σ1、H_Σ2分别为联络线两侧电网所有机组的总惯性常数。

所述步骤3中，根据直流闭锁以及安控动作情况，可得到直流闭锁损失功率值ΔP_DC，直流闭锁至机组或负荷切除时间间隔ΔT，以及切除机组或负荷总出力为ΔP_T，于是系统功率欠切量可表示为：

ΔP_O＝ΔP_DC-ΔP_T

其中，ΔP_O为系统功率欠切量。

所述步骤4中，将直流闭锁安控动作下对系统的扰动简化为冲击扰动和阶跃扰动的叠加，可得到直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值。

所述步骤4具体包括以下步骤：

(4-1)直流闭锁安控动作给交流系统施加的扰动看做幅值为ΔP_T，等效时间为ΔT的冲激扰动和幅值为ΔP_O的阶跃扰动的叠加，根据交流系统单纯受冲激扰动和单纯受阶跃扰动下交流联络线波动情况，受叠加扰动时交流联络线波动方程：