[发明专利]基于电力电子变压器组网的交直流子网交互影响评估方法

说明书

本发明公开了一种基于电力电子变压器组网的交直流子网交互影响评估方法，包括：对包含电力电子变压器的交直流混联系统进行时域仿真，选取交直流混联系统中的一个端口作为激励端口，其余端口作为响应端口，对选取的激励端口分别施加不同程度的故障扰动，计算不同程度的故障扰动场景下所有端口的电压波动能量；改变选取的激励端口，重复上述过程，直至交直流混联系统的全部端口已作为激励端口；根据计算的所有电压波动能量计算交互影响指标；根据交互影响指标计算交互影响指标矩阵；根据交互影响指标矩阵对交直流混联系统的系统参数和控制特性进行评估。该方法能够描述交直流混联系统各端口的耦合程度，并直观的反映各端口间的交互影响程度。

技术领域

本发明涉及电力系统评估技术领域，特别涉及一种基于电力电子变压器组网的交直流子网交互影响评估方法。

背景技术

随着电力电子技术的快速发展，以及大规模分布式可再生能源的广泛接入，电力系统的形式在不断的进行演变，对于电能的灵活管理以及高效传输也提出了更高的要求。由于大量分布式电源的接入电网需要依赖多个交直流变换环节，且交直流变换环节的存在将引起电能传输过程中的损耗，因此不利于电能的便捷高效传输，而电力电子变压器(Power Electronic Transformer，PET)的出现有效的改善了上述问题，其在兼顾传统电力变压器功能的同时，具有优化配置各种电源、改善供电质量、控制功率潮流和提高系统稳定性等功能，是智能电网的发展进程中配电网实现电力变换与控制的主要载体之一，因此也得到了较为广泛的应用。

由于PET集成了交直流端口灵活接入的功能，因此各端口之间的耦合关系得到了进一步加强，其控制也将更为复杂，为掌握其运行特性，维护电力系统高效稳定运行，需要对于PET各端口间的交互影响特性进行探究。

目前，人们对于PET各端口之间交互影响特性的研究还未十分深入，且对于交直流混联系统耦合特性的研究，通常局限于输电系统中，其交流母线所连接的变流器容量差异可能很大，且变流器之间的电气距离范围变化也可能很大，与配网中所使用的PET特性有很大不同，其交直流端口间的耦合机理也可能会带来很大改变。对于目前交直流互联强度的描述，通常以其短路比(Short Circuit Ratio，SCR)或多馈入有效短路比(Multi InfeedEffective Short Circuit Ratio，MIESCR)为特征，该定义的主要思想是将交流系统在变流器母线上的短路容量除以注入变流器母线的直流功率作为参考指标，通常来说具有相对低的短路比(通常SCR3)的互连称为弱互连。上述指标是定性的，且不能充分反映系统在暂态响应期间的全部过程，以及不能直观地反映当一个端口发生短路故障时，其他端口可能出现的波动程度；此外，由于输网中各变流器的容量差异可能很大，因此该方法直接应用于PET中时，也可能会对交互影响的计算结果带来较大影响。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于电力电子变压器组网的交直流子网交互影响评估方法，该方法能够描述交直流混联系统各端口的耦合程度，并直观的反映各端口间的交互影响程度。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于电力电子变压器组网的交直流子网交互影响评估方法，包括：

S1，对包含电力电子变压器的交直流混联系统进行时域仿真，选取所述交直流混联系统中的一个端口作为激励端口，其余端口作为响应端口，对选取的激励端口分别施加不同程度的故障扰动，计算不同程度的故障扰动场景下所述交直流混联系统的所有端口的电压波动能量；

S2，改变选取的激励端口，重复步骤S1的过程，直至所述交直流混联系统的全部端口已作为激励端口施加过不同程度的故障扰动；

S3，根据计算的所有电压波动能量计算交互影响指标；

S4，根据所述交互影响指标计算交互影响指标矩阵；