[发明专利]基于短路比动态跟踪的直流系统持续换相失败判断方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统安全稳定分析领域，具体涉及一种基于短路比动态跟踪的直流系统持续换相失败判断方法。

背景技术

我国电网目前已形成华北-华中交流互联电网，华东电网孤网运行，通过直流系统与华北-华中电网相联。依据规划，未来10-20年我国还将建设数十回特高压直流工程，逐步形成特高压交直流混联电网，通过特高压直流、交流系统向中东部负荷中心供电。常规的高压直流输电系统需要受端交流系统提供足够的换相电压，且发生换相失败后还将从交流系统吸收大量无功，多直流馈入后受端电网将面临严重的安全稳定问题。

短路比是研究直流系统逆变站交流系统强度的有效指标，基于短路比的电压稳定分析广泛地应用在学术界和工程界中，为电网规划和运行提供了参考依据。但目前的短路比、有效短路比、多馈入短路比等指标多用于电网网架强度评估，尚未充分挖掘其适用范围和场景。

对于交直流混联馈入受端电网，更为严重的安全稳定问题是可能发生的交直流系统连锁故障，即交流系统故障后可能引起直流系统持续换相失败，进而导致直流闭锁更大功率转移至交流通道，引发连锁性电网崩溃事故。针对此问题目前的研究手段仍显单一，工程上主要采用时域仿真方法，通过对各种交直流系统故障组合的暂态稳定仿真来评估其是否会引发直流系统持续换相失败，进而引起更为严重的连锁故障；但此方法面临着工作量大、难以穷举故障隐患等问题。此外，国内外在连锁故障的形成机理和演化过程等方面开展了部分研究，提出了故障后潮流转移评估、基于电网小世界特性等分析方法，推进了连锁故障集构建技术的发展；但目前的研究方法多侧重于理论分析或运行经验总结，如何结合电网实际情况提出连锁故障集构建的有效实用化方法尚需进一步研究。

因此，结合我国电网的发展实际和未来规划，亟待解决交直流混联受端电网连锁故障集的合理生成和连锁故障下直流系统是否持续换相失败的快速判断等技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于短路比动态跟踪的直流系统持续换相失败判断方法，通过对现行和规划的交直流混联电网可能存在的暂态电压失稳事故进行特征分析，提出了动态短路比的计算方法和评估流程，可以依据交流故障对直流系统稳定运行的危害程度实现有效的故障筛选和排序，结合故障后潮流转移情况实现了连锁故障集的合理构建，可对故障后直流系统持续换相失败和受端电网电压失稳风险进行快速评估。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种基于短路比动态跟踪的直流系统持续换相失败判断方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：计算交流系统正常运行方式下，交流系统的有效短路比ESCR和多馈入短路比MSCR_i；

步骤2：计算线路故障断开情况下交流系统的有效短路比和多馈入短路比

步骤3：对线路故障进行排序；

步骤4：组合最恶劣的连锁故障集；

步骤5：计算连锁故障下的交流系统的有效短路比ESCR_l和多馈入短路比MSCR_l；

步骤6：判断是否发生换相失败。

所述步骤1中，交流系统正常运行方式下，交流系统的有效短路比ESCR和多馈入短路比MSCR_i分别表示为：

ESCR=Sac-QcNPdN---(1)]]>