[发明专利]换流站在黑启动过程中考虑无功的有功投入量优化方法

权利要求书

1.一种换流站在黑启动过程中考虑无功的有功投入量优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、确定交流系统参数，具体包括各母线电压V、直流换流站接入点系统暂态短路容量S_sc、系统负荷类型；

步骤2、在黑启动过程中，VSC-HVDC的逆变器测采用定功率控制，直流系统恢复时对交流系统的等效冲击为ΔP和ΔQ，根据步骤1确定的交流系统参数确定当换流站恢复时，逆变侧换流母线的暂态电压；

步骤3、通过阻抗矩阵确定其余母线的暂态电压变化量；

步骤4、确定不考虑系统无功—电压特性时，为保证电网暂态频率稳定，直流换流站可投入的最大有功出力量；

步骤5、确定直流换流站考虑无功功率影响时，有功出力量所引起的频率偏移大小；

步骤6、根据步骤4和步骤5得到的结果，通过拟合得出无功功率对有功投入量优化结果的影响。

2.根据权利要求1所述的换流站在黑启动过程中考虑无功的有功投入量优化方法，其特征在于，步骤2中根据上述确定的交流系统参数确定当换流站恢复时，逆变侧换流母线的暂态电压所用公式为：

式中，ΔV——待求值，为换流站接入交流系统时，逆变侧换流母线的暂态电压变化量；

P——换流母线上原有的有功容量；

S_sc——直流换流站接入点系统暂态短路容量。

3.根据权利要求1所述的换流站在黑启动过程中考虑无功的有功投入量优化方法，其特征在于，步骤3中通过阻抗矩阵确定其余母线的暂态电压变化量所用公式为：

其中，U_d和U_i分别为逆变侧换流母线d和节点i的暂态电压大小，U_0.d和U_0.i为换流站接入前逆变侧换流母线d和节点i的电压大小，z_dd为阻抗矩阵中与d相关的对角线元素，z_id为阻抗矩阵中节点d和节点i之间的元素。

4.根据权利要求1所述的换流站在黑启动过程中考虑无功的有功投入量优化方法，其特征在于，步骤4中确定直流换流站可投入的最大有功出力量所用公式为：

求解该微分方程可得：

其中，Δf为交流系统暂态频率偏移量，t为时间，M为发电机组惯性时间常数，K为与系统备用容量相关的系数，系统备用容量越大，K值越大。

5.根据权利要求1所述的换流站在黑启动过程中考虑无功的有功投入量优化方法，其特征在于，步骤5中考虑直流换流站无功功率影响时，有功出力量所引起的频率响应公式为：

式中，Δf——待求值，为交流系统暂态频率偏移量；

ΔP——换流站考虑无功功率影响后的等效有功功率冲击量，ΔP的确定如下式所示：

其中，f₁为步骤2中采用的关系模型，f₂为步骤3中采用的关系模型，f₃表示负荷的电压特性。