[发明专利]一种柔性直流输电交流系统短路比的识别方法

说明书

本发明公开了一种柔性直流输电交流系统短路比的识别方法，首先在定有功功率及无功功率的柔性直流输电交流系统中，当系统处于稳定运行状态时，测量交流公共母线电压及电流值；然后对有功功率或无功功率指令施加扰动信号，当达到稳态后再进行第二次电气量测量，得到扰动后交流公共母线电压及电流值；根据两次测量所得到的电压、电流值以及施加扰动信号前后的有功功率、无功功率指令值，计算得到交流系统的等效电源电动势及等效阻抗；根据等效电源电动势和等效阻抗得到所述交流系统的短路比SCR。上述方法可以在交流系统等效阻抗及电动势均未知的前提下，主动识别柔性直流输电系统中交流侧的短路比，从而为电网的规划建设及稳定运行提供参考。

技术领域

本发明涉及输配电技术领域，尤其涉及一种柔性直流输电交流系统短路比的识别方法。

背景技术

柔性直流输电系统具有结构灵活、可控性高、输出谐波小、不依赖电网换相等特点，在我国大容量、远距离的电力传输系统中应用广泛，然而对于柔性直流接入电网的情况，若受端电网过弱，电压支撑能力不足，系统同样存在振荡或失稳问题。短路比(ShortCircuit Ratio，SCR)衡量交直流系统中交流系统的强弱，常被用于分析交流系统与直流系统之间的相互关系和并网系统稳定性，因此对于柔性直流输电交流系统短路比的准确识别可以为实际电网的规划建设及稳定运行提供重要参考。

现有技术中对于交流侧短路比主动识别的研究较少，目前短路比识别方法大多根据已知电力电子设备容量和电网的短路容量进行计算，然而电力系统运行方式的变化使得电网阻抗处具有时变性，降低了以上短路比计算方法的合理性，一些学者通过电网阻抗的倒数来定义交流系统的短路比，并根据交流电网的电动势以及柔性直流发出的有功功率和无功功率计算系统的短路比，然而交流电网的电动势难以直接得到，降低了该方法在实际应用中的可行性。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性直流输电交流系统短路比的识别方法，该方法可以在交流系统等效阻抗及电动势均未知的前提下，主动识别柔性直流输电系统中交流侧的短路比，从而为电网的规划建设及稳定运行提供参考。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种柔性直流输电交流系统短路比的识别方法，所述方法包括：

步骤1、在定有功功率及无功功率的柔性直流输电交流系统中，当所述交流系统处于稳定运行状态时，进行第一次电气量测量，测量交流公共母线电压及电流值；

步骤2、然后对有功功率或无功功率指令施加扰动信号，当达到稳态后再进行第二次电气量测量，得到扰动后交流公共母线电压及电流值；

步骤3、根据步骤1和步骤2两次测量所得到的电压、电流值以及施加扰动信号前后的有功功率、无功功率指令值，按照所述交流系统与柔直换流站之间的功率传输方程及基尔霍夫电压定律，计算得到交流系统的等效电源电动势及等效阻抗；

步骤4、根据步骤3计算得到的等效电源电动势和等效阻抗按照如下公式得到所述交流系统的短路比SCR：

其中，P_dcN为柔性直流输电交流系统传输的额定功率；E为交流系统的等效电源电动势；Z为交流系统的等效阻抗。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法可以在交流系统等效阻抗及电动势均未知的前提下，主动识别柔性直流输电系统中交流侧的短路比，从而为电网的规划建设及稳定运行提供参考。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的柔性直流输电交流系统短路比的识别方法流程示意图。