[发明专利]一种提升直流故障稳态电压约束的直流输电能力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提升直流输电能力的方法，具体涉及一种提升直流故障稳态电压约束的直流输电能力的方法。

背景技术

我国西南地区能源资源丰富，建设中的向家坝、锦屏、溪洛渡、小湾等多个水电站，落点密集，容量巨大，总规模大大超过三峡电站装机水平。为解决该地区的电力外送问题，2010年起，国家电网公司和南方电网公司陆续建成复奉、锦苏、云广、糯扎渡等多条世界电压等级最高的±800kV特高压直流工程，将大量清洁电力送往远方负荷中心。然而，由于特高压直流输电容量大，与交流系统交互作用复杂，特高压直流投运对互联电网的运行特性产生了严重影响。特高压直流输送潮流功率大，送端交流系统承担着汇集特高压直流所需功率的任务。尤其在特高压直流投产后的过渡阶段，特高压直流配套电厂尚未完全投产，需要从远方电网组织大量电力，这导致特高压直流近区电网潮流较重。当特高压直流发生直流闭锁并采取切机措施后，特高压直流近区电网潮流水平变轻，将造成特高压直流换流站近区电网稳态电压大幅波动，甚至出现电压越限的情况，成为约束特高压直流投运初期输电能力的一个主要因素。

特高压直流投运之前，电网中运行的常规直流输电容量与特高压直流相比小一半以上，且多处于电网网架较强的区域，因此常规直流闭锁后稳态电压波动幅值较小，没有成为约束直流输电能力的因素。综上，提供一种能够增加直流配套电厂的发电效益，减少直流受端地区高峰时期的供电紧张，大幅提升直流故障稳态电压约束的特高压直流输电能力的方法显得尤为重要。

发明内容

为了满足现有技术的需求，本发明提供了一种提升直流故障稳态电压约束的直流输电能力的方法，所述方法包括下述步骤：

步骤1：依据电网的稳态电压波动值ΔV、安控切机策略和直流无功交换控制阈值获取直流输电功率值P₁；

步骤2：将所述直流输电功率值P₁与直流送出的需求功率P进行比较；

若P≤P₁，则依据所述需求功率P进行直流运行；若P＞P₁，则对所述直流无功交换控制阈值进行优化调整，并执行步骤3；

步骤3：获取对所述直流无功交换控制阈值调整后的电网的直流输电功率值P₂；将所述直流输电功率值P₂与直流送出的需求功率P进行比较；

若P≤P₂，则依据所述需求功率P进行直流运行；若P＞P₂，则对电网空载线路和低压电容器进行联切操作，并执行步骤4；

步骤4：获取进行联切操作后的电网的直流输电功率值P₃；将所述直流输电功率值P₃与直流送出的需求功率P进行比较；

若P≤P₃，则依据所述需求功率P进行直流运行；若P＞P₃，则依据所述直流输电功率值P₃进行直流运行。

优选的，所述稳态电压波动值ΔV=V_max-V；其中，所述V_max为电网中电力设备长期运行的电压上限值，所述V为所述电网的运行电压上限最小值；

所述安控切机策略用于在所述电网发生直流闭锁故障后对发电机组进行切除以保证电力系统稳定；

所述直流无功交换控制阈值范围为-Q_ref～+Q_ref，若无功功率交换值Q＜-Q_ref或Q＞+Q_ref，则通过投入或退出所述交流滤波器满足-Q_ref≤Q≤+Q_ref；

优选的，所述步骤1中通过电力系统机电暂态仿真软件获取电网发生直流闭锁故障并采取安控切机操作后的稳态电压波动实际值ΔV_r；通过调整直流输电功率值使得所述ΔV_r＜ΔV，并将与所述ΔV_r中最大值对应的直流输电功率值作为直流输电功率值P₁；

优选的，所述步骤2中对所述直流无功交换控制阈值进行优化调整为：增大直流无功交换控制阈值的正向阈值+Q_ref和减小直流无功交换控制阈值的负向阈值-Q_ref，从而提升直流输电系统向交流系统输入的无功功率；