[发明专利]一种多端柔性直流输电受端电网接入方法及系统

说明书

本发明公开了一种多端柔性直流输电受端电网接入方法，包括甄选出受端电网中关键断面和短路容量受限母线；甄选出受端电网中具备柔直接入条件的备选变电站；遍历所有备选变电站，计算单端柔直接入不同备选变电站时的关键断面潮流变化率矩阵和受限母线短路电流变化率矩阵；归一化关键断面潮流变化率矩阵和受限母线短路电流变化率矩阵，构建单端柔直入网方案优化模型；基于单端柔直入网方案优化模型，构建多端柔直入网方案优化模型；求解多端柔直入网方案优化模型，得到多端柔直接入的最佳备选变电站方案。同时也公开了相应的方法。本发明将多端柔直入网优化问题转换为单端柔直入网优化问题，计算更加简单速度快，可为柔性直流输电的规划、建设及其在实际电网中的落点选择提供参考。

技术领域

本发明涉及一种多端柔性直流输电受端电网接入方法及系统，属于柔性直流输电技术领域。

背景技术

我国能源紧张，尤其是负荷较重地区缺电情况严重，常需要大量区外来电。现国家积极推进水电、火电等大容量电源长距离外送至负荷较重区域。柔性直流输电(VSC-HVDC，简称柔直)在远距离输电并网场合具有较好的应用远景。然而，柔直在受端电网的落点选择直接影响受端电网的稳定及安全，大功率的区外来电注入会引起受端电网关键断面、母线短路电流超限等情况。

目前，针对多端柔直接入电网方案与常规电源规划类似，通过优先顺序法，但是对于多端的柔直落点选择，由于不同单端的落点组合形式过多，直接利用软件计算的方法过于繁琐。

发明内容

本发明提供了一种多端柔性直流输电受端电网接入方法及系统，解决了传统方法存在的上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种多端柔性直流输电受端电网接入方法，包括，

甄选出受端电网中关键断面和短路容量受限母线；

甄选出受端电网中具备柔直接入条件的备选变电站；

遍历所有备选变电站，计算单端柔直接入不同备选变电站时的关键断面潮流变化率矩阵和受限母线短路电流变化率矩阵；

归一化关键断面潮流变化率矩阵和受限母线短路电流变化率矩阵，构建单端柔直入网方案优化模型；

基于单端柔直入网方案优化模型，构建多端柔直入网方案优化模型；

求解多端柔直入网方案优化模型，得到多端柔直接入的最佳备选变电站方案。

关键断面甄选规则如下，

若P_n′≥ηP_n′max，则断面n为关键断面；

其中，P_n′为柔直接入受端电网前，断面n′的潮流值；P_n′max为柔直接入受端电网前，断面n′允许最大潮流；η为限制系数；

受限母线甄选规则如下，

若I_m′≥δI_m′max，则母线m为受限母线；

其中，I_m′为柔直接入受端电网前，母线m′的短路电流；I_m′max为柔直接入受端电网前，母线m′的短路电流最大值；δ为限制系数。

关键断面潮流变化率矩阵ΔA′为，

其中，A_j0为没有接入柔值时关键断面j的潮流值，j∈[1,n]，n为关键断面总数，A_ji为柔直接入备选变电站i时关键断面j的潮流值，i∈[1,x]，x为备选变电站总数，为柔直接入备选变电站i时关键断面j的潮流值变化率；

受限母线短路电流变化率矩阵ΔB′，