[发明专利]多馈出直流系统暂态过电压的评估方法及装置

说明书

本发明公开了一种多馈出直流系统暂态过电压的评估方法及装置，该方法包括：建立多馈出直流系统二阶修正后的潮流迭代方程，确定无功功率和电压的关联关系方程；将无功功率和电压的关联关系方程变换为包含拓展导纳矩阵的无功功率和电压的关联关系方程；求解拓展导纳矩阵的最小特征值和特征向量；将拓展导纳矩阵的最小特征值和特征向量代入包含拓展导纳矩阵的无功功率和电压的关联关系方程，求解每条直流线路在直流闭锁时对应的直流送端母线过电压；将每条直流线路在直流闭锁时对应的直流送端母线过电压与预设电压阈值进行比较，判断多馈出直流系统是否存在暂态过电压失稳，本发明能够提高多馈出直流系统暂态过电压评估的精确性。

技术领域

本发明涉及直流系统暂态过电压计算技术领域，尤其涉及一种多馈出直流系统暂态过电压的评估方法及装置。

背景技术

直流输电由于在远距离、大容量以及跨区域输电上具有优势，已经成为电能长距离输送的重要方式之一。然而随着直流线路的增多，整个电网的强度相对变弱，特别是当直流系统出现闭锁时，容易引发暂态过电压事件。

目前对于直流闭锁导致暂态过电压主要基于短路容量进行评估，即ΔU＝ΔQ/S_c，该方法未考虑直流系统参数的影响，并且相关研究主要集中于改善直流闭锁导致的过电压，如增加调相机，改变直流闭锁时间和改变控制结构等，未从机理上分析暂态过电压的动态变化过程，此外还有基于神经网络的暂态过电压估算方法，该方法但缺乏直流系统相关理论基础，与实际情况存在较大偏差。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供一种多馈出直流系统暂态过电压的评估方法，用以提高多馈出直流系统暂态过电压评估的精确性，该方法包括：

建立多馈出直流系统二阶修正后的潮流迭代方程，基于Schur补变换，确定无功功率和电压的关联关系方程；

将无功功率和电压的关联关系方程变换为包含拓展导纳矩阵的无功功率和电压的关联关系方程；

求解拓展导纳矩阵的最小特征值和特征向量；

将拓展导纳矩阵的最小特征值和特征向量代入包含拓展导纳矩阵的无功功率和电压的关联关系方程，求解每条直流线路在直流闭锁时对应的直流送端母线过电压；

将每条直流线路在直流闭锁时对应的直流送端母线过电压与预设电压阈值进行比较，判断多馈出直流系统是否存在暂态过电压失稳；

其中，多馈出直流系统二阶修正后的潮流迭代方程如下所示：

其中，

式中：ΔP、ΔQ分别为直流端口的传输有功功率和无功功率；ΔU、Δδ分别为直流端口电压幅值和相角的偏差值；B为直流系统网络的节点导纳矩阵；B_ii为第i条直流线路端口的自导纳；U_i为第i条直流线路的电压幅值；P_di为第i条直流线路的输送有功功率；ω为系统同步速度；γ_i为第i条直流线路的整流器侧熄弧角；X_i为第i条直流线路的整流侧换相阻抗；I_di为第i条直流线路的线路电流；K_i为第i条直流线路的整流侧换流变压器变比；

无功功率和电压的关联关系方程如下所示：

本发明实施例提供一种多馈出直流系统暂态过电压的评估装置，用以提高多馈出直流系统暂态过电压评估的精确性，该装置包括：

关联关系方程确定模块，用于建立多馈出直流系统二阶修正后的潮流迭代方程，基于Schur补变换，确定无功功率和电压的关联关系方程；