[发明专利]一种交流受端电网直流受电规模的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统规划与设计领域，具体涉及一种交流受端电网直流受电规模的计算方法。

背景技术

交流电网的直流受端规模一直是电力系统规划和运行领域面临的重要问题，对于有多回直流密集馈入的受端电网，缺少有效、方便的交流受端电网直流受电规模计算方法。在实际工作中，通常由规划设计人员根据送受电需求并结合经验，首先以测试的方式确定出直流馈入数量和每条直流的输电容量，在此基础上，根据多馈入短路比MISCR的值制定有限数量的多直流落点方案，再进行经过反复的安全稳定计算分析，对不同多直流落点方案比较并确定出安全性角度的直流落点方案，通过反复调整直流落点和每条直流的输电容量，最终统计出电网的直流受电规模。由于确定数量的直流输电系统中本身存在很多的多回直流落点组合方案，且需要考虑不同直流系统的输电规模的组合问题，同时在试算过程中需要不断增加馈入直流系统数量，因此备选的计算方案呈指数级增加，工作量巨大；在实际操作中很难对所有可能方案进行计算评估比较，极大的影响了所得结论的可信度，给电网规划带来了巨大的挑战，迫切需要提升构建多直流条件下交直流混联大技术能力，解决交流受端电网直流受电规模计算的实际问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种交流受端电网直流受电规模的计算方法，包括：

包括：

步骤1，计算所述交流受端电网中各母线的短路电流，得到短路电流水平满足设定条件的母线集合L₁；

步骤2，计算所述交流受端电网中原有直流系统的MISCR，计算交流网架开断对MISCR的影响，筛选出开断某母线所联交流线路对已有直流系统MISCR影响小于设定大小的母线作为备选母线集合L₂；

步骤3：L₁和L₂取交集，得到备选母线集合L；

步骤4，在所述集合L中选取任意i个母线馈入直流系统，i初始为1，按最小制定直流功率P_min作为馈入功率，基于多直流落点选择方法得到最优直流落点方案；并判断所述最优方案下各直流MISCR值是否小于最小限值，若满足条件，则进入步骤5，若不满足条件则结束循环进入步骤7；

步骤5，在所述最优方案下所指定的直流落点上，按照给定直流功率步长，计算得到满足直流系统的MISCR值不小于最小限值以及直流功率不超过最大功率限值的情况下，选定新增i个直流落点母线上能够接受的直流系统最大功率值；

步骤6，i=i+1，判断i超过集合L中元素总数时，执行步骤7，否则，执行步骤4；

步骤7，统计各个所述直流系统的直流功率最大值得到交流受端电网直流受电规模，完成计算。

本发明提供的第一优选实施例中：所述步骤1中所述短路电流水平的所述设定条件为母线短路电流水平根据工程经验和设备制造设定，I_min＜Isc＜I_max，选I_min=5kA，I_max=63kA。

本发明提供的第二优选实施例中：所述步骤2中对所述已有直流系统MISCR影响小于设定大小为50％。

本发明提供的第三优选实施例中：所述步骤4中选取所述初始的馈入功率P_min为大于0的任意小值，确定所述最优方案后各直流MISCR值是否小于最小限值，如式(1)所示：

M(j)≥M_min   (1)

式中，M(j)为第j回直流的多馈入短路比大小；M_min为直流系统MISCR的最小限值，取值2。

本发明提供的第四优选实施例中：所述步骤5中计算得到满足直流系统的MISCR值不小于最小限值以及直流功率不超过最大功率限值的情况下，第i个直流系统的功率最大值可以为：

按照给定步长增加直流落点的直流功率，重新计算各直流系统的MISCR，判断满足式(2)的条件下的第i回直流的输电功率的最大值；

P_d(i)≤P_max   (2)

M(j)≥M_min

式中，Pd(i)为第i回直流的输电功率，P_max为最大功率限值，按照现有直流输电技术发展，P_max＜10000MW，M(j)为第j回直流的多馈入短路比大小，M_min为直流系统MISCR的最小限值。