[发明专利]一种交直流互联电力系统的功角稳定性提升方法和系统

说明书

本发明涉及一种交直流互联电力系统的功角稳定性提升方法和系统，所述方法包括：采集交直流互联电力系统中发电机的功角差；根据所述功角差确定所述储能系统的充/放电功率参考值；根据所述充/放电功率参考值确定所述储能系统的充/放电功率；基于所述储能系统的充/放电功率控制储能系统进行充/放电。本发明提供的技术方案针对交直流互联电力系统的功角稳定特性，分析了储能技术快速消纳交直流互联电力系统的不平衡功率和提升交直流互联电力系统功角稳定性的可行性，并设计能够提高功角稳定性的储能控制器，最终实现了基于储能技术的交直流互联电力系统功角稳定性提升。

技术领域

本发明属于电力系统功角稳定领域，具体涉及一种交直流互联电力系统的功角稳定性提升方法和系统。

背景技术

由于存在经济性、交流系统故障隔离等方面的优势，高压直流输电成为了跨区电力资源优化战略的重要技术手段。然而，相比于传统交流互联电力系统，交直流互联系统的功角稳定特性更加复杂，研究针对交直流互联系统的功角稳定控制技术对于互联电网运行安全性和供电可靠性具有十分积极的意义。

按扰动大小及其相应分析方法的差异，电力系统的功角稳定性可分为大扰动功角稳定性和小扰动功角稳定性。对于大扰动功角稳定性，现有技术在深入研究交直流互联电力系统功角失稳机理的基础上，通过暂态能量函数或扩展等面积定则等技术方法来制定防止互联系统功角失稳的切机、切负荷紧急控制策略。对于小扰动功角稳定性，现有技术集中于构建交直流互联电力系统小扰动稳定性的数学模型，利用特征值分析法或频域分析法等进行稳定性分析，进一步利用电力系统稳定器PSS、SVC和TCSC等灵活交流输电技术以及VSC和MMC等新型直流输电技术来改善系统小扰动稳定。

在现有技术中，以切机、切负荷为手段的大扰动功角稳定性控制方法必然会对发电侧和负荷侧造成经济损失；灵活交流输电技术和新型直流输电技术提升了互联电网功率传输极限，但对于互联电网的复杂低频振荡问题缺乏适应性。总的来说，现有技术中的大扰动、小扰动功角稳定性提升策略往往存在模型过于复杂、难以协调控制参数等问题，因此发展一种简单的、高兼容、响应速度快的功角稳定控制技术来提升功角稳定性十分有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种交直流互联电力系统的功角稳定性提升方法和系统，针对交直流互联电力系统的功角稳定特性，分析了储能技术快速消纳交直流互联电力系统的不平衡功率和提升交直流互联电力系统功角稳定性的可行性，并设计能够提高功角稳定性的储能控制器，最终实现了基于储能技术的交直流互联电力系统功角稳定性提升。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种交直流互联电力系统的功角稳定性提升方法，所述交直流互联电力系统的送端电网接有储能系统，其改进之处在于，所述方法包括：

采集交直流互联电力系统中发电机的功角差；

根据所述功角差确定所述储能系统的充/放电功率参考值；

根据所述充/放电功率参考值确定所述储能系统的充/放电功率；

基于所述储能系统的充/放电功率控制储能系统进行充/放电。

优选的，所述根据所述功角差确定所述储能系统的充/放电功率参考值，包括：

按下式确定所述储能系统的充/放电功率参考值

式中，Δω为交直流互联电力系统中发电机的功角差，T_W、和均为外环控制器的比例积分系数，K_P为增益系数，s为复变量。

进一步的，所述储能系统的充/放电功率参考值需满足：其中，为所述储能系统的充/放电功率参考值的下限，为所述储能系统的充/放电功率参考值的上限。