[发明专利]一种交直流系统电压耦合作用的衡量方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的稳定计算与分析技术领域，具体涉及一种交直流系统电压耦合作用的衡量方法及系统。

背景技术

多馈入直流输电(multi-infeed direct current，MIDC)在增加系统运行方式的灵活性和扩大系统输送容量的同时，也增加了系统结构的复杂性。由于多回直流落点于同一交流电网，且各逆变站间电气耦合紧密，交直流系统间的交互作用变得更加复杂。受端系统交流故障可能导致多回直流同时发生换相失败，当交流故障严重时可能导致多回直流功率传输的中断，这给整个交直流系统的安全稳定运行带来巨大挑战。

目前可以采用多馈入交互作用因子衡量多馈入直流输电系统中逆变站间相互作用的强弱，其中：逆变侧换流母线电压为最能直接反映特定逆变站间交互作用的运行状态变量的交流系统运行状态的参数。假设在逆变侧换流母线i处投入三相对称电抗器，使得该母线上的电压下降1％时，换流母线j的电压变化量为ΔU_j，多馈入交互作用因子M_IIFji定义为：

式中，U_i0为故障前换流母线i的电压，ΔU_j、U_i0均采用标幺值。

多馈入交互作用因子能很好地反映任意两个逆变站换流母线电压之间的相互作用，但是不能衡量受端系统交流母线和直流逆变侧换流母线间电压耦合作用的强弱。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种交直流系统电压耦合作用的衡量方法及系统。

第一方面，本发明中一种交直流系统电压耦合作用的衡量方法的技术方案是：

所述方法包括：

依据所述交直流系统中各直流逆变侧换流母线与各受端系统交流母线之间的互阻抗，及所述各受端系统交流母线的自阻抗，计算交直流电压耦合作用因子；

依据所述交直流电压耦合作用因子评估所述直流逆变侧换流母线与受端系统交流母线之间的电压耦合作用。

进一步地，本发明提供的优选技术方案为：所述交直流电压耦合作用因子如下式所示：

其中：ADV_CFjm为第j个直流逆变侧换流母线与第m个受端系统交流母线的交直流电压耦合作用因子，Z_jm为第j个直流逆变侧换流母线与第m个受端系统交流母线的互阻抗，Z_mm为第m个受端系统交流母线的自阻抗，j≥1，m≥1。

进一步地，本发明提供的优选技术方案为：所述依据交直流电压耦合作用因子评估直流逆变侧换流母线与受端系统交流母线之间的电压耦合作用包括：依据所述交直流电压耦合作用因子的数值大小，确定所述电压耦合作用的耦合程度大小；其中：所述交直流电压耦合作用因子的数值与所述电压耦合作用的耦合程度呈正相当关系。

第二方面，本发明中一种交直流系统电压耦合作用的衡量系统的技术方案是：

所述系统包括：

交直流电压耦合作用因子计算模块，用于依据所述交直流系统中各直流逆变侧换流母线与各受端系统交流母线之间的互阻抗，及所述各受端系统交流母线的自阻抗，计算交直流电压耦合作用因子；

电压耦合作用评估模块，用于依据所述交直流电压耦合作用因子评估所述直流逆变侧换流母线与受端系统交流母线之间的电压耦合作用。

进一步地，本发明提供的优选技术方案为：所述交直流电压耦合作用因子计算模块包括第一计算模型，如下式所示：

其中：ADV_CFjm为第j个直流逆变侧换流母线与第m个受端系统交流母线的交直流电压耦合作用因子，Z_jm为第j个直流逆变侧换流母线与第m个受端系统交流母线的互阻抗，Z_mm为第m个受端系统交流母线的自阻抗，j≥1，m≥1。

进一步地，本发明提供的优选技术方案为：所述电压耦合作用评估模块包括第一评估单元，用于依据所述交直流电压耦合作用因子的数值大小，确定所述电压耦合作用的耦合程度大小；其中：所述交直流电压耦合作用因子的数值与所述电压耦合作用的耦合程度呈正相当关系。

与最接近的现有技术相比，本发明的有益效果是：