[发明专利]一种含VSC-HVDC电力系统静态电压稳定极限的计算方法

说明书

本发明涉及一种含VSC‑HVDC电力系统静态电压稳定极限的计算方法，针对电压稳定性问题，考虑VSC‑HVDC电流限制等约束条件，通过戴维南等值求取交流系统等值支路参数，建立了含VSC‑HVDC的交直流混合系统的静态电压稳定计算模型，研究VSC‑HVDC输电容量、控制策略等对系统电压稳定的影响。本发明为研究含VSC‑HVDC的交直流混合系统的静态电压稳定性提供了一种简捷、快速的计算方法，该计算方法能够全面反映VSC‑HVDC系统参数、控制策略及有功、无功出力与电压稳定极限等指标之间的关系，计算简便，物理概念清晰，便于工程应用。

技术领域

本发明涉及电力系统分析和控制技术领域，特别是一种含VSC-HVDC电力系统静态电压稳定极限的计算方法。

背景技术

VSC-HVDC(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current，VSC-HVDC)是自20世纪90年代发展起来的一种高压直流输电技术，其具有可对交流电网进行动态无功补偿，为受端系统提供电压支撑的优点。因此，VSC-HVDC成为一种改善交流系统电压稳定性的较有潜力的方案。

然而，VSC-HVDC接入交流系统后，其输电容量、控制策略、有功及无功出力与交直流混联系统的电压稳定性之间的关系，现有的技术未能完全揭示，如目前交直流混联系统的静态电压稳定计算一般采用连续潮流法、延拓法等方法求解含VSC-HVDC混联系统静态电压稳定性，计算复杂、计算量大，并且模型中往往未计及VSC-HVDC容量限制，难以直观反映VSC-HVDC容量限制等约束条件对静态电压稳定影响以及VSC-HVDC输电容量、控制策略等对系统电压稳定造成的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含VSC-HVDC电力系统静态电压稳定极限的计算方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种含VSC-HVDC电力系统静态电压稳定极限的计算方法，按照如下步骤实现：

步骤S1：输入交流电网的参数数据，形成节点导纳矩阵；

步骤S2：输入直流网络参数以及VSC-HVDC换流器控制方式；

步骤S3：计算交流系统戴维南等值模型参数；

步骤S4：计算VSC-HVDC有功和无功运行范围；

步骤S5：计算含VSC-HVDC的交直流系统的PV曲线以及VQ曲线；

步骤S6：计算最大传输功率；

步骤S7：计算电压稳定指标；

步骤S8：判断计算是否完成，否则转至所述步骤S3。

进一步的，在所述步骤S1中，所述参数数据包括：输电线路的首端、末端节点编号，变压器变比、阻抗，串联电阻、电抗以及并联电导、电纳。

进一步的，在所述步骤S2中，所述直流网络参数包括：VSC-HVDC桥臂电抗器阻抗，换流变容量、阻抗，换流器调制比以及最大允许电流I_max；所述VSC-HVDC换流器控制方式包括：定直流电压U_d、交流无功功率Q控制；定直流电压U_d、交流母线电压U控制；定有功功率P、交流无功功率Q控制；定有功功率P、交流母线电压U控制。