[发明专利]混合双馈入直流系统中柔性直流稳态运行区域的计算方法

说明书

本发明属于输配电技术领域，尤其涉及一种混合双馈入直流系统中柔性直流稳态运行区域的计算方法，确定VSC‑HVDC子系统与交流系统之间允许交换的最大有功功率、最大无功功率及其广义运行区间；扫描广义运行区间内VSC‑HVDC子系统的运行点,并计算交流母线电压幅值和相角从而判断运行点是否满足VSC‑HVDC子系统的潮流约束条件，满足后求解特定混合双馈入直流系统工况下的子系统输出功率，并判断是否满足安全运行约束，如果满足则该运行点为所求混合双馈入直流输电系统中柔性直流稳态运行区间内的运行点，如果扫描完毕则输出所有满足条件的运行点所组成的运行区间即为所求的混合双馈入直流输电系统中柔性直流稳态运行区间。

技术领域

本发明属于输配电技术领域，尤其涉及一种混合双馈入直流系统中柔性直流稳态运行区域的计算方法。

背景技术

基于电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based highvoltage direct current，LCC-HVDC)已被广泛应用于远距离大容量输电场合，而基于电压源换流器型高压直流输电(voltage source converter based high voltage directcurrent，VSC-HVDC)技术近年来发展迅速。VSC-HVDC具有有功无功功率独立控制、不依赖交流系统运行等技术优势，将VSC-HVDC引入多馈入直流输电系统中，组成混合多馈入直流输电系统以改善多馈入直流系统特性已成为学术界的研究热点之一。

以一条LCC-HVDC与一条VSC-HVDC组成混合双馈入直流系统为例，由于LCC-HVDC子系统与VSC-HVDC子系统之间电气距离较近，两者之间存在电气耦合，VSC-HVDC子系统的稳态运行区域受LCC-HVDC子系统的影响将发生变化，因此需计算不同工况下的混合双馈入直流系统中VSC-HVDC子系统稳态运行区间，而如何快速有效的计算稳态运行区域成为目前需要解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种混合双馈入直流系统中柔性直流稳态运行区域的计算方法，包括：

步骤一：确定VSC-HVDC子系统与交流系统之间允许交换的最大有功功率P_s2max和最大无功功率Q_s2max，从而确定VSC-HVDC子系统的广义运行区间[-P_s2max≤P_s2≤P_s2max,-Q_s2max≤Q_s2≤Q_s2max]，P_s2、Q_s2分别为VSC-HVDC子系统的有功功率和无功功率；

步骤二：扫描广义运行区间内VSC-HVDC子系统的运行点(P_s2,Q_s2),根据VSC-HVDC子系统运行点(P_s2,Q_s2)计算VSC-HVDC子系统交流母线电压幅值V₂和相角δ₂，根据计算得到的交流母线电压V₂∠δ₂判断运行点(P_s2,Q_s2)是否满足VSC-HVDC子系统的潮流约束条件，如果满足则进入步骤三，否则扫描下一组运行点；

步骤三：根据混合双馈入直流系统稳态潮流方程组及VSC-HVDC运行点(P_s2,Q_s2)，求解特定混合双馈入直流系统工况下的VSC-HVDC子系统输出功率，并判断VSC-HVDC子系统输出的有功功率P_d2和无功功率Q_d2是否满足安全运行约束，如果满足则运行点(P_d2,Q_d2)为所求混合双馈入直流输电系统中柔性直流稳态运行区间内的运行点，否则返回步骤二；