[发明专利]一种受端交流系统的PV曲线求解方法和系统

说明书

本发明涉及一种受端交流系统的PV曲线求解方法和系统，包括：将受端交流系统等值为无穷大电源与阻抗串联的形式，建立受端逆变站和受端交流系统的数学模型，并利用受端逆变站和受端交流系统中母线电压相等的原理对受端逆变站和受端交流系统的数学模型进行迭代求解，获取控制周期内各时刻受端交流系统中换流母线电压有效值以及各时刻受端换流站流入受端交流系统的有功功率和无功功率；根据控制周期内各时刻受端交流系统中换流母线电压有效值以及各时刻受端换流站流入受端交流系统的有功功率和无功功率生成控制周期内受端交流系统的PV曲线；本发明提供的技术方案，计算速度快且计算精确度高，能满足直流系统的控制要求。

技术领域

本发明涉及电力系统直流输电技术领域，具体涉及一种受端交流系统的PV曲线求解方法和系统。

背景技术

随着高压直流输电(High voltage direct current,HVDC)技术的快速发展，基于电网换相换流器(Line Commutation Converter,LCC)的常规高压直流输电在国内外有了广泛应用。

根据能源和负荷分布特点及电网规划，在众多电网将成为含有“多馈入直流输电系统”的互联电网。多回特高压直流工程的投运，可以解决上述地区电力供应不足问题，但也带来一些新的问题。

LCC-HVDC为高度可控系统，输送功率可以在短时间大幅度变化，运行灵活，还具有非同步联网能力，在远距离大容量输电以及大区电网互联等场合具有很广阔的应用。但随着越来越多LCC-HVDC工程的投运，我国电网已形成了大规模交直流混合电网，交流系统和直流系统之间的相互影响越来越严重。

例如在交流系统发生大的扰动或操作时，常规直流系统就有可能发生换相失败，换相失败又进一步影响交流电网稳定性。换相失败是常规直流输电系统中最常见的故障之一。在逆变器正常运行时，各阀轮流导通和关断，实现交直流变换。在交流系统发生故障时，换流母线电压降低。预定导通的阀接收触发脉冲，进入换相过程，由于换相电压降低，换相重叠角变大，预关断阀在电流为零后承受反向电压时间过短，绝缘尚未恢复或尚未完成换相过程即承受正向电压，从而重新导通，发生换相失败。逆变器一旦发生换相失败，其输出直流电压大幅度下降导致直流电流大幅度增加，使得换相重叠角进一步增加，极易导致换相失败再次发生。此时若不采取正确的控制措施，就有可能发生多次换相失败，引发直流系统双极闭锁，功率输送中断。

PV曲线是交流系统分析中常用的系统特性曲线，可以很好地反应交流系统节点电压和输送功率之间的关系，对交流系统分析具有重要意义，同时也可将PV曲线应用在LCC-HVDC输电控制中。

由于LCC-HVDC不同控制方式换流器输送有功功率不同，PV曲线在系统运行中会因为不同运行状况而发生变化，因此需要对受端交流系统特性进行求解，得出具有一定准确度的母线电压特性曲线，由于直流系统控制速度较快，因此需要PV曲线的快速求解方法。

现有PV曲线求解多是通过负荷增长法以迭代法进行求解，精确度较高但计算速度较慢，难以满足直流系统控制速度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种受端交流系统的PV曲线求解方法，本方法的计算速度快且计算精确度高，能满足直流系统的控制要求。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种受端交流系统的PV曲线求解方法，其改进之处在于，所述方法包括：

步骤1.初始化t时刻受端交流系统中换流母线电压有效值以及t＝t₀；

步骤2.根据所述t时刻受端交流系统中换流母线电压有效值确定t时刻受端换流站流入受端交流系统的有功功率和无功功率；

步骤3.根据所述t时刻受端换流站流入受端交流系统的有功功率和无功功率确定t时刻受端交流系统中换流母线电压有效值的估计值；