[发明专利]一种实现交直流系统协调恢复的直流控保参数优化方法

说明书

本发明公开了一种实现交直流系统协调恢复的直流控保参数优化方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明所述方法包括步骤：计算当前运行方式下直流逆变侧换流站有效短路比，根据直流有效短路比及暂态过程中逆变侧换流站母线电压实时计算故障下交直流系统动态恢复能力指标，根据该指标，动态计算直流换相失败预测控制和低压限流环节关键参数。本发明充分考虑交流系统强度和故障冲击对交直流恢复能力的影响，设定直流控保参数调节限幅，保障直流自身控制系统稳定的情况下，提高交直流系统协调恢复能力。

技术领域

本发明涉及一种实现交直流系统协调恢复的直流控保参数优化方法，属于电力自动化技术领域。

背景技术

随着大容量特高压直流逐步投运，电网“强直弱交”特性日益凸显，交直流耦合作用日益紧密。目前我国华东电网、华中电网、广东电网等多个电网均形成了直流馈入的典型系统。直流换相失败等问题已成为制约特高压交直流电网安全稳定运行的重要因素。

直流换相失败及恢复过程中与交流系统存在较大的无功交换。在交流系统较弱或故障冲击较大时，若直流恢复过快，会从交流系统吸收大量无功功率，可能导致交流系统电压恢复较慢，甚至造成受端电压失稳，交直流系统均无法恢复；但若直流恢复速度过慢，会对交流系统造成较大的功率冲击，可能引发交流系统功角、频率安全风险。因此，在交直流互联系统中，有必要对直流恢复速度进行控制，提高交直流系统协调恢复能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种实现交直流系统协调恢复的直流控保参数优化方法，解决现有技术中直流换相失败后直流恢复速度难以控制导致交直流系统协调恢复能力差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种实现交直流系统协调恢复的直流控保参数优化方法，包括如下步骤：

计算当前运行方式下直流逆变侧换流站有效短路比；

根据有效短路比及暂态过程中逆变侧换流站母线电压实时计算故障下交直流系统动态恢复能力指标；

根据动态恢复能力指标，动态调节直流换相失败预测控制和低压限流环节参数。

进一步的，根据公式(1)计算有效短路比：

式中，MESCR_i为直流i逆变侧换流站有效短路比，S_aci为直流i逆变侧换流站短路容量，Q_ci为直流i逆变侧滤波器补偿容量；P_di为直流i逆变侧输出功率。

进一步的，根据公式(2)计算动态恢复能力指标：

R_Fi＝MESCR_i*U_Fi (2)

式中，R_Fi为直流i与其逆变侧换流站母线电压协调恢复能力指标；U_Fi为故障下直流i逆变侧换流站实时母线电压。

进一步的，动态调节直流换相失败预测控制参数的方法如下：

确定交直流系统动态恢复能力强弱的临界标准R_Flim；

根据公式(3)对换相失败预测控制启动电压值进行优化：

式中，U_cfp1为不考虑限幅时换相失败预测控制启动电压计算值，R_Fi为直流i与其逆变侧换流站母线电压协调恢复能力指标；U_cfpr为换相失败预测控制环节启动电压计算参考值；

考虑限幅需求，对换相失败预测控制启动电压按公式(4)取值：