[发明专利]一种适用于直流受端电网的调相机选址定容方法

说明书

本发明涉及一种适用于直流受端电网的大型调相机选址定容方法，该方法结合待研究直流受端电网的多馈入直流有效短路比、电压薄弱点及系统短路电流筛选水平初步生成大型调相机的安装候选节点集合，根据安装调相机后严重故障下系统电压稳定性及直流同时换相失败的改善情况确定大型调相机的具体安装位置。本发明能够有效改善直流受端电网电压稳定性及多直流同时换相失败的情况。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种适用于直流受端电网的大型调相机选址定容方法。

背景技术

我国一次能源与负荷呈逆向分布，为满足清洁能源送出、负荷中心电力供应等方面的迫切需求，远距离、大容量输电的特高压直流输电技术得到广泛应用。在电网建设过渡期，随着跨区直流输送容量的不断提升，直流受端负荷中心电网直流落点密集、电气距离近，受端电网动态无功支撑不足时，单一交流故障往往会造成多回直流同时发生换相失败甚至电压失稳，给直流受端电网的安全稳定运行带来威胁。为解决以上问题，在直流受端近区配置适当容量的动态无功补偿装置是抑制直流换相失败、提升电网电压稳定水平的有效手段。新一代大型调相机既可以为系统提供短路容量，也可以通过强励提供动态电压支撑，将在在运、在建跨区直流受端加装调相机，能够为故障后的受端电网提供快速无功支撑，以适应大直流落点近区的无功支撑需求。

调相机的安装位置将直接影响抑制直流换相失败、提升系统电压稳定水平的效果。传统的调相机选址方法大多仅考虑交流母线系统强度，在薄弱点处安装调相机以提高系统电压恢复速度、减少直流换相失败次数。然而直流受端负荷中心站点密集，短路电流超标风险也日益突出。大型调相机接入会增加接入点近区电网的短路电流，如果由于调相机的接入造成站点短路电流超标，则采取的短路电流限制措施可能又会削弱系统电气结构，造成系统失稳风险。

因此，大型调相机的安装位置要考虑交流系统强度和短路电流水平两方面的影响，在满足短路电流控制要求的条件下，根据大型调相机安装位置对抑制直流换相失败和提升电压稳定水平的效果，选取最优的安装位置及容量。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于直流受端电网的大型调相机选址定容方法，结合待研究直流受端电网的多馈入直流有效短路比、电压薄弱点及系统短路电流筛选水平初步生成大型调相机的安装候选节点集合，根据安装调相机后严重故障下系统电压稳定性及直流同时换相失败的改善情况确定大型调相机的具体安装位置，本发明能够有效改善直流受端电网电压稳定性及多直流同时换相失败的情况，可以实现电网短路电流控制要求和安全稳定运行要求的协调。

一种适用于直流受端电网的大型调相机选址定容方法，包括以下步骤：

(1).计算待研究的直流受端电网典型方式下的多馈入直流有效短路比，选择多馈入直流有效短路比较小的直流受端换流站近区电网为研究区域S1；

(2).对研究区域S1进行故障扫描，确定严重故障集F及电压薄弱点集合S2；

(3).基于电压薄弱点集合S2，根据母线短路电流筛选大型调相机的候选安装节点集合 S3；

(4).在候选安装节点集合S3内的节点母线上分别安装大型调相机，根据严重故障下电压稳定性及直流同时换相失败的改善情况确定调相机的安装位置，并更新当前方案下的严重故障集F及电压薄弱点集合S3；

(5).若当前的调相机安装方案下，仍存在故障后电压失稳或多直流同时换相失败的情况，则更新此时的严重故障集F及电压薄弱点结合，并结合短路电流和严重故障下电压稳定性及直流同时换相失败的改善情况再次选择合适位置安装调相机。