[发明专利]多直流馈入受端系统动态无功补偿装置的布点方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统分析技术领域，尤其涉及多直流馈入受端系统动态无功补偿装置的布点方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，广东珠江三角洲地区等负荷中心的负荷水平逐年增加，需要进一步发展远距离、大容量西电东送战略，实现资源优化配置。未来的西电东送战略将采用直流输电为主的技术路线，随着受端负荷中心的直流输电系统的数量和容量增加，受端系统多直流集中馈入的电网结构特征愈发突出。而电压失稳是多直流馈入受端系统面临的最大风险，若发生受端系统交流线路短路等故障，在系统故障恢复过程中多回直流会同时吸取大量无功功率，受限于受端系统的电压支撑能力，受端系统的交流母线电压将难以恢复并发展为电压崩溃。

为解决受端系统的交流母线电压难以恢复的问题，在变电站布置动态无功补偿装置能够在故障恢复过程中快速提供感性无功功率，有助于系统电压恢复，维持系统电压稳定。但是负荷中心地区变电站土地资源紧缺，且计及动态无功补偿装置成本，在电网中大规模配置动态无功补偿装置是难以实现的，因而需研究优化多直流馈入受端系统动态无功补偿布点问题，即通过合理地安排有限数目动态无功补偿装置的装设站点，实现最大限度改善电压稳定性的目标。

目前，现有的布点方法电网一般依据专家经验制定若干个布点方案，并通过大量的仿真对比来确定最终布点方案，该方法的计算量较大且存在一定的盲目性。

发明内容

本发明实施例提出一种多直流馈入受端系统动态无功补偿装置的布点方法，能减少计算量，提高布点的准确性和效率。

本发明实施例提供一种多直流馈入受端系统动态无功补偿装置的布点方法，包括：

对于多直流馈入受端系统的N条交流母线，依次获取每条交流母线的N个电压动态响应曲线数据；其中，第x条交流母线的N个电压动态响应曲线数据是在N个变电站依次仿真发生三永故障时，所述第x条交流母线从故障到其恢复过程中对应的N个电压动态响应曲线数据；N为正整数，x为小于等于N的正整数；

根据每条交流母线的N个电压动态响应曲线数据，依次计算每条交流母线的N个电压轨迹-时间积分值；

对每条交流母线的N个电压轨迹-时间积分值进行求和，并按照和值由大到小的顺序依次选取M条交流母线，将所述M条交流母线所对应的变电站作为候选布点，M为小于等于N的正整数；

根据各所述候选布点与直流逆变站节点之间的阻抗矩阵元素，分别计算各所述候选布点的整体支撑作用指标和均衡支撑作用指标，并根据所述整体支撑作用指标和均衡支撑作用指标，计算获得各所述候选布点的综合指标；

按照所述综合指标从大到小的顺序选取L个候选布点作为最终布点，其中，所述L为所述多直流馈入受端系统动态无功补偿装置的预设配置个数，且L为小于等于M的正整数。

进一步的，所述依次获取每条交流母线的N个电压动态响应曲线数据，具体为：

在每个所述变电站中随机选取一回出线作为故障线路，获得N条故障线路；

采用机电暂态仿真程序，依次获取每条交流母线在所述N条故障线路依次发生三永故障时对应的N个电压动态响应曲线数据。

进一步的，所述根据每条交流母线的N个电压动态响应曲线数据，依次计算每条交流母线的N个电压轨迹-时间积分值，具体为：

根据每条交流母线的N个电压动态响应曲线数据，采用受扰电压轨迹-时间积分方法，按照以下公式计算每条交流母线的N个电压轨迹-时间积分值：

其中，A_ki表示第k条交流母线的第i个电压动态响应曲线数据，V_ki(0)为所述第k条交流母线的初始稳态电压；V_ki(t)为t时刻的采样电压；t₀为第i条交流母线的三永故障仿真结束时刻；t_end为所述第k条交流母线的电压从V_ki(t)恢复到V_ki(0)的时刻；i和k均为小于等于N的正整数。

进一步的，所述对每条交流母线的N个电压轨迹-时间积分值进行求和，具体为：

按照以下计算公式，对每条交流母线的N个电压轨迹-时间积分值进行求和；

其中，A_k为第k条交流母线N个电压轨迹-时间积分值的和。

进一步的，所述根据各所述候选布点与直流逆变站节点之间的阻抗矩阵元素，分别计算各所述候选布点的整体支撑作用指标和均衡支撑作用指标，并根据所述整体支撑作用指标和均衡支撑作用指标，计算获得各所述候选布点的综合指标，具体为：