[发明专利]一种适用于直流受端电网的调相机选址定容方法

权利要求书

1.一种适用于直流受端电网的大型调相机选址定容方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1).计算待研究的直流受端电网典型方式下的多馈入直流有效短路比，选择多馈入直流有效短路比较小的直流受端换流站近区电网为研究区域S1；

(2).对研究区域S1进行故障扫描，确定严重故障集F及电压薄弱点集合S2；

(3).基于电压薄弱点集合S2，根据母线短路电流筛选大型调相机的候选安装节点集合S3；

(4).在候选安装节点集合S3内的节点母线上分别安装大型调相机，根据严重故障下电压稳定性及直流同时换相失败的改善情况确定大型调相机的安装位置；

(5).若当前的大型调相机安装方案下，仍存在故障后电压失稳或多直流同时换相失败的情况，则更新此时的严重故障集F及电压薄弱点集合S2，并结合短路电流和严重故障下电压稳定性及直流同时换相失败的改善情况再次选择合适位置安装大型调相机；

所述步骤(4)中大型调相机安装位置的确定方法为：

i)首先筛选在该节点母线安装大型调相机后、通过严重故障集F校核无电压失稳情况发生的候选安装节点，进一步筛选通过严重故障集F校核无多回直流同时换相失败发生的候选安装节点作为大型调相机的安装位置；若存在多个这样的候选安装节点，则在最严重故障下计算单回直流换相失败积累暂态能量E_k并排序，选取使得E_k最小的候选安装节点作为大型调相机的安装位置：

其中k为发生换相失败的直流线路编号，t1为直流线路为直流换相失败的发生时刻，t2为直流换相失败的结束时刻，P_dek为正常时直流线路k的送电功率，P_dk为换相失败期间直流线路k送电功率；

ii)若存在多个候选安装节点使得通过严重故障集F校核无电压失稳、但存在多回直流同时换相失败的情况，则根据下式对多直流换相失败积累暂态能量E进行计算并排序，选取使得多直流换相失败积累暂态能量E最小的候选安装节点作为大型调相机的安装位置：

其中k＝1，…，n为发生换相失败的直流线路编号；

iii)若在所有候选节点上安装2台大型调相机后，均存在故障后电压失稳的情况，则降低正常运行方式下故障母线附近的直流送电功率，直至该故障后系统维持电压稳定，记此时受端电网直流受端总功率为∑P_di，对不同大型调相机安装位置下的受端电网直流受端总功率∑P_di进行排序，选取使得受端电网直流受端总功率最大的候选安装节点作为大型调相机的安装位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中严重故障集F及电压薄弱点集合的筛选原则为：在恶劣运行方式下对研究区域S1进行N-1故障及同塔双回并架线路N-2故障进行计算，若故障引起母线电压失稳的故障，该故障加入严重故障集F，选取故障近侧母线加入电压薄弱点集合；若故障引起多回直流2次及以上换相失败，该故障加入严重故障集F，选取故障清除后200ms后母线电压跌落超过20％的节点加入电压薄弱点集合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：在大负荷方式下计算电压薄弱节点i的母线三相电流及单相电流短路水平，分别记为I_3si和I_1si，根据下式筛选出可安装至少2台大型调相机的节点，即所述候选安装节点集合S3：

其中：I_maxi为母线i处断路器能够开断的最大短路电流，I_3G、I_1G为大型调相机的安装节点母线三相或单相短路时由单台大型调相机提供的三相或单相短路电流，X₁为大型调相机到安装母线的正序电抗，X_Δ为安装母线处单相短路时正序附加电抗，I_N为额定电流。