[发明专利]一种电力系统的直流功率提升的评估方法、装置和介质

说明书

本发明公开了一种电力系统的直流功率提升的评估方法，适用于含同步调相机的电力系统，在直流系统当前运行状态下，通过变化直流电流指令，记录电流指令变化前后的交直流运行参数，以计算电力系统的有效短路比和临界有效短路比。当有效短路比等于临界有效短路比时，获取得到所述直流系统可传输的最大直流功率。根据所述同步调相机退出运行和以预设的最大无功功率出力的两种运行状态下直流系统可传输的最大直流功率的差值，评估所述同步调相机对所述直流系统的直流功率输送能力的提升作用。本发明还公开了相应的装置和介质，实施本发明，能够准确评估同步调相机对单直流功率输送能力的提升作用，从而为电网的规划建设与运行提供参考依据。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电力系统的直流功率提升的评估方法、装置和介质。

背景技术

随着电力系统技术领域的飞速发展，高压直流输电在电能的大规模跨区域传输上发挥了不可取代的作用，成为我国“西电东送”的重要方式之一。但是直流输送功率需要一定强度的交流电网作为支撑，若交流系统过弱，则直流系统的功率输送能力将会受到限制。通过在电力系统中投运同步调相机，可以提供动态无功支撑，从而提高电网强度，提升直流系统的输送功率。

准确评估同步调相机对单直流功率输送能力的提升作用可以指导同步调相机的选址、直流功率指令的确定等工作，对电力系统规划与运行意义重大。然而，在实施本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：目前对于同步调相机提升单直流功率输送能力的评估方法研究较少，有学者通过建立系统的数学模型，绘制同步调相机投运后直流系统的功率曲线来得到直流可传输的最大功率。然而，在实施本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：该方法需要将直流电流指令在较大范围内进行遍历，计算量很大，同时无法考虑直流功率变化时，交流系统参数变化对结果的影响，可能导致计算结果的不准确。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种电力系统的直流功率提升的评估方法、装置和介质，其能够准确评估同步调相机对直流功率输送能力的提升作用，为电网的规划建设与运行提供参考依据。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种电力系统的直流功率提升的评估方法，适用于含同步调相机的电力系统，包括：在所述同步调相机为定无功功率的控制方式下，设置所述电力系统的运行状态；其中，所述电力系统的运行状态包括同步调相机退出运行的运行状态、同步调相机以预设的最大无功功率出力的运行状态；

获取所述电力系统在当前运行状态下交流母线的电压幅值、交流母线的电压相位、直流系统注入的有功功率和直流系统消耗的无功功率；并根据预设的第一指令调整量调整直流电流指令，获取在直流电流指令变化后的交流母线的电压幅值和交流母线的电压相位；

根据所述电力系统在直流电流指令变化前后的交流母线的电压幅值和交流母线的电压相位，计算所述同步调相机的等值阻抗；

根据所述同步调相机的等值阻抗和交流母线的节点自阻抗，计算所述电力系统的等效阻抗；

根据所述直流系统注入的有功功率、直流系统消耗的无功功率和所述电力系统的等效阻抗，计算所述电力系统的有效短路比和临界有效短路比；

当所述有效短路比等于所述临界有效短路比时，以所述直流系统注入的有功功率作为当前状态下所述直流系统可传输的最大直流功率；

根据所述同步调相机退出运行和以预设的最大无功功率出力的运行状态下直流系统可传输的最大直流功率的差值，评估所述同步调相机对所述直流系统的直流功率输送能力的提升作用。

作为上述方案的改进，所述根据所述电力系统在直流电流指令变化前后的交流母线的电压幅值和交流母线的电压相位，计算所述同步调相机的等值阻抗，具体包括：

根据所述电力系统在直流电流指令变化前后的交流母线的电压幅值和交流母线的电压相位，通过以下计算公式计算所述同步调相机的等值阻抗：