[发明专利]一种交直流混联系统的在线电压稳定判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定分析领域，具体涉及一种交直流混联系统的在线电压稳定判别方法。

背景技术

国外大电网相继发生的电压崩溃事故，给电力工业带来深刻警示，有力地推进了电压稳定领域的深入发展，但到目前为止，电压稳定问题的理论体系尚未完善。20世纪90年代以前电压稳定的研究主要集中于静态稳定方面。目前动态电压稳定分析方法的研究正在不断深入。日本强调事故后电压控制能力的增强，法国则侧重于事故发生前紧急状态下的预防措施。意大利电网、瑞典电网、魁北克水电局等单位也投运了防止电压崩溃的控制系统。国内研究机构在电压稳定方面做了大量的工作，积累了丰富的经验。随着直流输电技术的广泛应用，交直流混联输电给电网电压稳定问题带来了新的特点。

从故障对电网的影响方面可以简单分为两类，一类为对系统无短路故障冲击，仅考虑大规模潮流转移引起的稳定问题，如直流闭锁故障、发电机无故障跳闸故障；另一类为对系统有短路故障冲击，同时需要考虑短路冲击和大规模潮流转移引起的稳定问题，如直流逆变站附近交流系统短路故障等。对于第一类故障，由于不考虑短路冲击，情况相对简单；与静态电压稳定考虑的负荷缓慢增长引起电压失稳情况具有一定的相似性，一般意义上往往强调第一类故障时间短暂，会引发负荷、发电机等的响应，静态电压稳定方法不能准确模拟，但静态电压稳定中也已可以考虑部分类型负荷响应和发电机约束。目前常用的静态电压稳定指标包括灵敏度指标、负荷裕度指标、雅克比矩阵最小奇异值指标、局部电压稳定L指标等，取得了较好的静态电压稳定评估效果，但这些方法都需要进行不同程度的复杂计算，难以应用于需要快速计算的在线电压稳定监测系统。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种交直流混联系统的在线电压稳定判别方法，包括：

步骤1，根据实时采集的输电线路的电阻R、电抗X和导纳B构建所述输电线路的两节点模型；

步骤2，实时采集所述输电线路受端的有功功率P_B、无功功率Q_B和线路送端母线电压U_A；

步骤3，根据所述系统中各条所述输电线路的所述两节点模型计算各条所述输电线路的在线电压稳定评估指标；

步骤4，根据所有所述输电线路的在线电压稳定评估指标判断所述系统是否达到电压失稳边界。

本发明提供的第一优选实施例中：所述输电线路的电阻R、电抗X、导纳B、有功功率P_B、无功功率Q_B和线路送端母线电压U_A是通过PMU实时采集的。

本发明提供的第二优选实施例中：所述步骤2完成数据采集后，当监测到事件发生时，判断是否有短路故障冲击，

如果有短路故障冲击，则停止在所述线电压稳定评估指标L_PQ的计算，查询事前生成的安控策略表进行紧急控制；

如果无短路故障冲击，则启动所述在线电压稳定评估指标L_PQ的计算；

所述监测到的发生事件包括：直流单双极闭锁、发电机跳闸和交流系统短路故障。

本发明提供的第三优选实施例中：所述步骤1中构建所述输电线路的两节点模型时，根据电网电压等级的不同构建不同的两节点模型：

220kV及以下电压等级电网的输电线路的两节点模型中，送端A和受端B之间串接阻抗R+jX；

1000kV或者500kV电压等级电网的输电线路的两节点模型中，所述送端A和所述受端B之间串接阻抗R+jX，所述送端A和所述受端B还分别经过接地，B为所述输电线路的导纳。

本发明提供的第四优选实施例中：所述步骤3中针对不同电压等级电网的不同的所述输电线路两节点模型，计算各条所述输电线路的在线电压稳定评估指标L_PQ的值包括：

对于所述220kV及以下电压等级电网的输电线路的在线电压稳定评估指标L_PQ：

对于所述1000kV或者500kV电压等级电网的输电线路的在线电压稳定评估指标L_PQ：

其中，Z²＝R²+X²。

本发明提供的第五优选实施例中：所述步骤4中，根据所有所述输电线路的在线电压稳定评估指标判断系统是否达到电压失稳边界的方法包括：