[发明专利]一种故障限流器配置方法及装置

说明书

本发明提供一种故障限流器配置方法及装置，根据由多个HVDC换流站之间的电压交互因子获取的第一目标函数，以及根据发生短路故障的节点处安装故障限流器前后的短路故障电流变化值获取的第二目标函数，获取第三目标函数，再结合故障限流器的若干限制条件，获取故障限流器配置模型；最终根据限流器配置模型，确定每台故障限流器的目标参数和目标位置；将每台故障限流器按照目标参数和目标位置在电网中配置，同时考虑了故障限流器的限流作用和抑制换相失败的风险的作用，每次仅配置一台故障限流器，从而保证了每台故障限流器的参数和位置均为最优，且上一台故障限流器的参数和位置对于下一台故障限流器而言均为最优，由此保证了资源的最佳利用。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化控制技术领域，尤其涉及一种故障限流器配置方法及装置。

背景技术

在高压直流输电(HVDC)系统中，最常见的故障为换流站换相失败，造成换流站换相失败，主要是由于外部故障发生时，换流站AC侧的电压幅值迅速跌落；其次是由于发生单相故障时，换流站AC侧的相角迅速变化。

而在多馈入高压直流输电(MI-HVDC)系统中，各个HVDC换流站之间有着较为紧密的联系，各个换流站之间的电气距离较近。这表明，在MI-HVDC系统中，直流线路与直流线路之间，以及直流线路与交流线路之间有着非常紧密的电压交互作用，这些线路中如果部分发生故障，则可能使整个系统发生恶化，因此，MI-HVDC系统中最常见的故障是继发性换相失败，并且由于继发性换相失败而扩大故障范围，对电网的安全稳定运行造成极大的影响。继发性换相失败具体指的是：MI-HVDC系统中的逆变站，由于先后遭受交流系统故障而导致的换相电压跌落冲击，以及相邻逆变站发生换相失败而导致的换相电压二次跌落冲击，从而发生换相失败的现象。

针对MI-HVDC系统经常发生继发性换相失败的问题，目前通常采用在电网中安装故障限流器(FCL)来进行改善。故障限流器在电网中可以等效为一个与断路器并联的大电抗，在电网正常运行时，故障限流器表现为零阻抗或极小阻抗，几乎无损耗地通过额定电流，不影响电网的正常运行；而在电网发生故障时，电网中的短路电流大于临界电流时，故障限流器能在毫秒级的时间内呈现出非线性高阻抗特性，从而起到限制条件短路电流的作用。同时，由于故障限流器的接入相当于增加了各个换流站之间的电气距离，因此相当于削弱了各个换流站之间的电气联系和电气交互作用，因此其还能够起到抑制继发性换相失败的发生。

进一步地，无论是用于降低电网发生时的短路电流，还是抑制继发性换相失败的发生风险，都与故障限流器的安装位置、数量和容量有关；其中，故障限流器在电网中起到的效果与其安装数量和容量成正比。考虑故障限流器的投资成本较高，因此在高压输电线路中的每条线路上安装故障限流器是不现实的；同时，还需要对故障限流器的安装位置、数量和容量进行优化配置。

然后，现有的故障限流器配置方案基本上都仅针对其限制条件度短路电流的作用展开，而鲜有同时考虑故障限流器的限流作用和抑制换相失败的风险的作用的方案。因此，针对MI-HVDC系统经常发生继发性换相失败的问题，目前亟需一种同时考虑故障限流器的限流作用和抑制换相失败的风险的作用的方案。

发明内容

为了解决目前的现有的故障限流器配置方案基本上都仅针对其限制条件度短路电流的作用展开，而鲜有同时考虑故障限流器的限流作用和抑制换相失败的风险的作用的方案的问题，本发明实施例提供一种障限流器配置方法及装置。