[发明专利]一种柔性直流输电系统传输功率极限计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种柔性直流输电系统传输功率极限计算方法及系统。该方法包括：获取交流系统结构参数和柔直换流站结构参数；根据交流系统结构参数和柔直换流站结构参数计算交流系统整体阻抗；根据交流系统结构参数和柔直换流站结构参数计算归算至交流系统中的换流变压器一次侧的柔直换流站输出交流电压；根据交流系统整体阻抗和归算至交流系统中的换流变压器一次侧的柔直换流站输出交流电压确定柔性直流输电系统传输功率表达式；根据柔性直流输电系统传输功率表达式和柔直换流站结构参数计算柔性直流输电系统传输功率极限值。采用本发明的方法及系统，能够适用于不同结构参数的柔性直流输电系统，灵活度高，便于电网规划与建设。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，特别是涉及一种柔性直流输电系统传输功率极限计算方法及系统。

背景技术

以电压源型换流器(Voltage Sourced Converter，VSC)和模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)为代表的柔性直流输电技术凭借不存在换相失败、功率解耦控制等优点在工程上获得了大规模应用。基于VSC和MMC技术的柔性直流输电系统(Voltage Sourced Converter Based High Voltage Direct Current，VSC-MTDC)在消纳光伏、风电等新能源发电方面具备天然优势，适应大力推动清洁能源转型的能源战略需求，为解决能源供应与电力需求不匹配的问题奠定基础。

研究柔性直流输电系统传输功率极限，对于确定柔直换流站容量，进行电网规划运行，分析柔性直流输电系统稳态运行特性等方面具有重要意义。然而当前分析柔直换流站功率极限的方法，往往都是在已知系统传输功率容量限制的前提下计算功率圆，并根据系统电压、电流以及换流站调制比等限制进一步缩小功率圆的运行区间，然而，由于限制了系统传输功率容量，在进行电网规划与建设时灵活度不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性直流输电系统传输功率极限计算方法及系统，根据柔直换流站及所连交流系统结构参数计算柔性直流输电系统功率极限，能够适用于不同结构参数的柔性直流输电系统，灵活度高，并且对电网规划与建设以及柔直系统电磁暂态仿真建模具有重要指导作用，对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要的实际意义。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种柔性直流输电系统传输功率极限计算方法，包括：

获取交流系统结构参数和柔直换流站结构参数；

根据所述交流系统结构参数和所述柔直换流站结构参数计算交流系统整体阻抗；

根据所述交流系统结构参数和所述柔直换流站结构参数计算归算至交流系统中的换流变压器一次侧的柔直换流站输出交流电压；

根据所述交流系统整体阻抗和所述归算至交流系统中的换流变压器一次侧的柔直换流站输出交流电压确定柔性直流输电系统传输功率表达式；

根据所述柔性直流输电系统传输功率表达式和所述柔直换流站结构参数计算柔性直流输电系统传输功率极限值。

可选的，所述根据所述交流系统结构参数和所述柔直换流站结构参数计算交流系统整体阻抗，具体包括：

根据所述交流系统结构参数和所述柔直换流站结构参数确定换流变压器至柔直换流站的电感以及换流变压器至柔直换流站的交流线路电阻；

根据所述交流线路电阻和所述换流变压器至柔直换流站的电感计算换流变压器至柔直换流站的阻抗；

将所述换流变压器至柔直换流站的阻抗归算到换流变压器一次侧，得到换流变压器至柔直换流站一次侧的阻抗；

根据所述交流系统结构参数确定交流系统内阻抗；

根据所述换流变压器至柔直换流站一次侧的阻抗和所述交流系统内阻抗计算交流系统整体阻抗。