[发明专利]一种求解受端直流换流站动态无功需求的方法与系统

权利要求书

1.一种求解受端直流换流站动态无功需求的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过传统N-1故障扫描，计算直流故障闭锁后受端直流落地点的电压变化量，根据受端直流换流站的电容器容量、数量、保护切除时间设定及直流落地点节点电压上限需求参数计算直流落地点电压总恢复时间；

步骤2：对比直流落地点电压总恢复时间和电压恢复时间需求计算直流换流站动态无功需求量；

所述步骤1中直流落地点电压总恢复时间为：

式中，j＝1,2,3…,m为切除电容器组序号；t_c,j为切除第j组电容器的保护设定时长；S_c,j和Q_c,j分别为第j组电容器对故障点的节点电压灵敏度和容量，其乘积即切除电容器的落地点电压变化量；V_p和分别为受端直流落地点的直流闭锁前电压和故障后节点电压上限需求；为直流故障后受端直流落地点的电压变化量；

假设直流换流站的电容器容量、保护切除设定时长默认一致，所述直流落地点电压总恢复时间为：

式中，第一个条件为直流换流站内电容器数量足够满足切除恢复电压需求，第二个条件为直流换流站内电容器数量不足的计算公式；n为直流换流站内的可切除电容器最大组数；Q_c和S_c分别为直流换流站内电容器容量和落地点电压对电容器无功注入灵敏度，默认电容器标准相同，故障发生后保护切除电容器时间较短，默认电容器对故障点的节点电压灵敏度一致；t_c为保护切除电容器设定时间；V_p和分别为受端直流落地点的直流闭锁前电压和故障后节点电压上限需求；为直流故障后受端直流落地点的电压变化量；为向上取整符号，为考虑到电容器为离散量，直流落地点电压恢复需要切除的电容器个数；

所述步骤2中直流换流站内动态无功需求量为：

式中，t^ref为受端直流落地点故障后电压恢复时间需求；S_g为直流落地点电压对直流换流站动态无功源无功灵敏度；t为直流落地点电压总恢复时间；n为直流换流站内的可切除电容器最大组数；Q_c和S_c分别为直流换流站内电容器容量和落地点电压对电容器无功注入灵敏度；t_c为保护切除电容器设定时间；V_p和分别为受端直流落地点的直流闭锁前电压和故障后节点电压上限需求；为直流故障后受端直流落地点的电压变化量；从表达式中可知动态无功需求量ΔQ≤0。

2.一种基于权利要求1所述求解受端直流换流站动态无功需求的方法的系统，其特征在于，包括：

直流换流站落地点故障后电压变化量获取模块：用于获取直流故障后直流落地点电压变化量；

直流落地点电压总恢复时间计算模块：用于计算直流落地点在直流故障后的电压总恢复时间；

直流换流站内动态无功需求量计算模块：用于求解直流换流站内的快速动态无功源的无功需求量。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述直流换流站落地点故障后电压变化量获取模块是基于预想N-1故障分析，对电网直流故障后进行分析，计算直流落地点在故障前后的电压变化量所述直流落地点电压总恢复时间计算模块是基于灵敏度计算，获取直流换流站内落地点电压对电容器无功注入灵敏度S_c，并根据直流近区的电容器容量、数量和保护切除时长计算直流落地点电压总恢复时间t；所述直流换流站内动态无功需求量计算模块是基于直流落地点电压恢复时间需求，对比直流落地点电压总恢复时间，计算直流换流站内动态无功需求量。