[发明专利]适用于次同步谐振的电力系统外网等值方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电力系统技术领域的方法，具体是一种适用于次同步谐振的电力系 统外网等值方法。

背景技术

串补输电技术作为大容量、远距离输电的一种经济有效的手段，其作用相当于缩短线路 电气距离，从而可提高线路传输能力，改善系统稳定性，节省线路走廊资源。随着我国西电 东送规划的实施及北方大型火电基地的开发建设，采用大容量汽轮发电机组通过串补输电线 路送电已成为我国一种普遍的输电模式。然而，串补输电技术给系统输电带来巨大经济效益 的同时，也引入了威胁系统安全稳定运行的次同步谐振(Subsynchronous Resonance，缩写 为SSR)问题。1970年和1971年美国Mohove电厂先后两次经历了SSR引起的机组大轴损坏事故 ；近几年，我国北方一些火电基地，如托克托、上都、锦界等电厂的串补送出工程，也都存 在不同程度的SSR问题。

为了在经济上合理有效，对于串补输电系统的SSR一般定性地认为，相对低频振荡(区 间模式)而言，SSR模式在电网中的传递是局部的，其传播区域有限，因此采用适当规模的 等值简化系统分析SSR是可行的，这是用于SSR分析的外网等值的一个依据。然而，到目前为 止，对串补输电系统，尤其是串补线路附近网络结构较为复杂的系统，外网采用何种方法等 值及等值后系统保留多大规模合适这一问题，国内外尚未形成定量的说法。

经对现有文献检索发现，《IEEE Transactions on Power Systems》上发表了题为“ Comparison of SSR Calculations and Test Results(SSR计算与测试结果对比)”的文章 ，该文指出电力系统外网等值模型及其参数对SSR结果存在着一定的影响作用，在SSR分析时 可将负荷中心与串补输电线路的联络点作为外网等值边界，其等值阻抗则根据安装于实际系 统的视在阻抗测量装置(Apparent Impedance Measuring System，缩写为AIMS)进行在 线测量得出。该论文所提出的方法对于“点对网”输电模式的系统的外网等值有一定的适用 性，但针对结构复杂，尤其是串补线路附近存在电磁环网的系统，文中并没有明确指出外网 采用何种方法等值及等值规模保留多大合适的问题，且AIMS只能在线测试具有特定类型的励 磁系统的单台机组机端向网络侧看进去的输电网络等值阻抗，不能直接反映实际中多机系统 的外网等值参数。

对于SSR问题，系统平衡运行状态参数作为其条件之一，也是影响结果的一个重要因素 。目前，针对SSR问题普遍采用带阻抗支路的无穷大电源的形式等值外网，其等值电源参数 通常以基准值近似表示，如对于500kV串补输电系统，其等值电源的电压设为 ，采用此参数的等值系统的平衡运行状态也往往偏离等值前系统的平衡运行 状态。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提出一种适用于次同步谐振的电力系统外 网等值方法。本发明对多外网等值边界点的互阻抗支路进行简化处理，根据不同等值规模下 的系统次同步频率阻抗确定外网等值，能够有效减小外网等值引起的误差，使得系统更能真 实地反映实际电网的情况。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括以下步骤：

步骤1：对电力系统的若干机组和串补输电线路进行保留处理，得到外网等值的初步范 围和等值边界点。

所述的保留处理是：以保留的机组和串补输电线路为中心，将距离机组和串补站一至两 个主干网架电压等级的变电站的区域作为保留区域，其中：外网等值的初步范围是保留区域 与机组和串补输电线路组成的区域，外网等值边界点是保留区域和非保留区域的连接节点。

步骤2：根据外网等值的初步范围和等值边界点，得到等值边界点后的等值阻抗。

所述的等值边界点后的等值阻抗包括：等值边界点后的自电阻、自电抗以及等值边界点 之间的互电阻、互电抗。

步骤3：判断外网等值边界点的数目，当外网等值边界点是一个时，直接执行步骤4；否 则，对等值边界点之间的互阻抗支路进行简化处理后再执行步骤4。

所述的简化处理是：

1)比较每两个等值边界点间互阻抗支路的互电抗与各个自电抗，当等值边界点间的互 阻抗支路的互电抗和自电抗之比大于阈值T1时，去除等值边界点间的该条互阻抗支路，并执 行2)；否则直接执行2)；