[发明专利]一种直流馈入受端电网的无功补偿装置选址方法

说明书

本发明公开了一种直流馈入受端电网的无功补偿装置选址方法，包括如下步骤：1)根据直流馈入受端电网的网架结构，确定引起直流馈入受端电网电压稳定问题的典型故障集；2)基于典型故障集进行仿真分析，确定受端电网的电压稳定性薄弱区域；3)在受端电网的电压稳定性薄弱区域中确定无功补偿装置的最优安装地点本发明与现有方法相比能较准确地得到受端电网的电压稳定薄弱区域，进而确定较优的补偿地点。

技术领域

本发明涉及电力系统稳定分析与控制研究领域，特别涉及一种直流馈入受端电网的无功补偿装置选址方法。

背景技术

为满足负荷中心日益增长的用电需求，通过具备大容量、远距离输电优势的高压直流输电工程接纳外来电力，从而实现能源跨区优化配置，是缓解负荷中心地区能源供应压力的有效手段。但直流馈入导致受端电网动态无功储备减小、调节能力受限，给电网安全稳定带来了新的问题。其中受端电网故障常常引起直流换相失败，造成的电压稳定问题严重威胁电网的正常运行。

针对这一问题，安装无功补偿装置是在电网规划和运行阶段都可以采取的重要解决措施。为了能够充分发挥无功补偿装置的作用，通常需要对无功补偿装置的安装地点进行选址。由于现有电网规模较大，若以整个电网为研究对象进行无功补偿装置选址，效率不高且没有必要。但现有研究大多依据电气距离等因素简略地缩小研究区域，未有效结合受端电网的实际情况，因此无法得到准确的电压稳定薄弱区域。且当前研究将选址地点局限于500kV站点，未考虑较低电压等级站点的影响。

由此可见，当前研究中对于直流馈入受端电网无功补偿装置的选址方法仍有待进一步完善。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种直流馈入受端电网的无功补偿装置选址方法，该方法能有效获取受端电网电压稳定的薄弱区域，并将研究范围扩展到220kV站点，从而确定对受端电网电压稳定性提升效果最好的无功补偿装置安装地点，本发明的技术方案如下：

一种直流馈入受端电网的无功补偿装置选址方法，包括如下步骤：

1)根据直流馈入受端电网的网架结构，建立引起直流馈入受端电网电压稳定问题的典型故障集；

2)基于典型故障集进行仿真分析，按如下方法确定受端电网的电压稳定性薄弱区域，该方法包括：

首先采用电力系统仿真软件PSD-BPA对典型故障集中每一故障进行仿真分析，记录各故障下直流馈入受端电网中220kV及以上的所有站点电压标幺值的仿真结果，按电压标幺值跌落程度由小到大的顺序对各站点进行排序，并依次赋值1～n+1，n+1为受端电网中220kV及以上的站点总数；

再将各站点在典型故障集中所有故障下的赋值进行求和，得到典型故障集中各站点的故障值；

最后，在受端电网中直流馈入站点的二级断面内的每个500kV站点范围内，选取故障值最大的5-10个站点，构成每个500kV站点范围内的薄弱区域，所有500kV站点范围内的薄弱区域构成该受端电网的电压稳定性薄弱区域；

3)在受端电网的电压稳定性薄弱区域中按下述方法确定无功补偿装置的最优安装地点，该方法包括：

对受端电网中每个500kV站点范围内的薄弱区域中的N+1站点，依次设置三相永久性短路故障，并按下式(1)计算站点i因设三相永久性短路故障对其余站点暂态电压的影响程度I_i，选取影响程度最大的站点作为该500kV站点范围内的最优无功补偿装置安装地址，