[发明专利]一种直流送端电网短路比取值计算方法和系统

说明书

本发明涉及一种直流送端电网短路比取值计算方法和系统，其包括以下步骤：根据直流实际运行要求确定直流送端电网的最大传输功率；根据所述最大传输功率以及预先确定的直流送端电网短路比与最大传输功率的关系，得到直流送端电网的最小短路比；其中，所述直流送端电网短路比与最大传输功率的关系为根据预先确定的直流送端电网整流站定电流控制运行特性以及直流送端电网电网的短路比的计算公式计算得到。本发明基于直流最大传输功率确定送端短路比的最小取值，解决了直流送端电网与受端电网控制方式不同，导致电网短路比取值不同的问题，可以广泛应用于直流送端电网短路比计算领域。

技术领域

本发明属于电力系统领域，主要针对电力系统安全品质评价，特别是关于一种直流送端电网短路比取值计算方法和系统。

背景技术

随着我国未来能源开发重心逐步西移、北移，远距离、大容量特/超高压直流输电将在我国跨区域的电力互联网中发挥愈发重要的作用。我国后续规划开发的能源基地也大多在西部、北部等地理位置边远地区，所属交流电网相对薄弱，并且还面临多回直流送出、新能源占比高等特点，导致电网运行特性复杂，存在电网可靠性低的直流弱送端电网特征。

目前我国通过研究已得到短路比这个能够表征交直流并列系统电网结构品质的指标。CIGRE(国际大电网会议)将交流系统的短路容量和直流额定功率的比值作为短路比。且传统确定受端电网短路比的方法是采用数学公式推导，并作出不同短路比下直流功率和直流电流关系的曲线，得到短路比在3以上为强电网，2到3为弱系统，2以下为极弱系统。

短路比可以用来反应交流系统相对于直流系统的强弱以及换流母线处电压支撑情况，但仍存在3个问题：一、现有的短路比取值确定方法仅仅是基于受端电网，而直流输电一般整流侧采取定电流控制，逆变侧采用定电压控制，所以送端电网短路比取值与受端电网有很大不同；二、现有的针对短路比取值的确定方法仅是针对于单馈入情况，多馈入短路比取值还没有方法能够确定；三、短路比指标仅针对交直流输电通道，并没有考虑到交流系统其他断面对其取值的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种直流送端电网短路比取值计算方法和系统，充分考虑了由于直流送端电网与受端电网控制方式的不同，而导致电网短路比取值不同的问题，同时也涵盖了单条直流送出和多条直流送出两种情况，使得短路比取值计算结果更加精确。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种直流送端电网短路比取值计算方法，其包括以下步骤：

根据直流实际运行要求确定直流送端电网的最大传输功率；

根据所述最大传输功率以及预先确定的直流送端电网短路比与最大传输功率的关系，得到直流送端电网的最小短路比；

其中，所述直流送端电网短路比与最大传输功率的关系为根据预先确定的直流送端电网整流站定电流控制运行特性以及直流送端电网电网的短路比的计算公式计算得到。

进一步的，所述直流送端电网短路比包括单直流送出和多直流送出两种工况，其中，单直流送出的直流送端电网的短路比I_SCR的计算公式为：

式中，S_C表示换流站交流母线的短路容量，P_dcN表示直流额定功率；

多直流送出的直流送端电网的短路比ME_SCR的计算公式为：

式中，MIIF_mn为多馈入相互作用因子，S_n为换流站交流母线的短路容量，Q_tn为换流站处无功补偿的容量，P_dn为直流传输功率的额定值，N为直流传输的数量。