[发明专利]一种确定多馈入受端电网柔直化改造时序性的方法

说明书

本发明公开了一种确定多馈入受端电网柔直化改造时序性的方法，该方法在计算了各常规直流柔直化改造后直流侧评价指标值、交流侧评价指标值以及经济性评价指标值的基础上，建立线性加权模型，采用综合赋权法获取各评价指标的权重系数，从而计算出各常规直流柔直化改造的综合评分值，按综合评分由高到低的顺序进行常规直流的柔直化改造。本发明方法逻辑清晰，操作方便，实用性强，对常规直流工程进行柔直化改造具有重要指导意义。

技术领域

本发明属于电力系统规划技术领域，具体涉及一种确定多馈入受端电网柔直化改造时序性的方法。

背景技术

我国能源分布与负荷需求的不均衡性，使得高压直流输电得到了大力的发展。目前，华东电网已有11回常规直流系统馈入，形成了典型的多馈入受端电网；多回直流系统的馈入，使得整个受端电网的结构变得更加复杂，电网的安全稳定性也受到了极大地威胁，严重交流系统故障可能会引起多回直流同时发生换相失败甚至直流闭锁，不仅引起受端电网大范围潮流转移，更会造成受端电网动态无功不足，威胁受端电网的电压安全。

相比于常规直流输电系统，基于电压源换流器的柔性直流输电系统(VSC-HVDC)具有无需电网换相、可向弱交流系统供电、能够独立控制有功功率和无功功率、不需要额外安装无功补偿装置以及不存在换相失败等优点。与基于相控换相技术的电流源换流器型高压直流输电不同，柔性直流输电中的换流器为电压源换流器，其最大的特点在于采用了可关断器件(通常为IGBT)和高频调制技术，通过调节换流器出口电压的幅值和与系统电压之间的功角差，可以独立地控制输出的有功功率和无功功率。这样，通过对两端换流站的控制，就可以实现两个交流网络之间有功功率的相互传送，同时两端换流站还可以独立调节各自所吸收或发出的无功功率，从而对所联的交流系统给予无功支撑。

近年来，大容量柔性直流输电技术得到了快速发展，张北柔性直流示范工程的建成与投运，更标志着柔性直流输电系统已经进入大容量时代；而早期的常规直流输电工程运行年限已久，设配老化问题严重，因设备问题导致的系统故障时有发生，因此亟需开展相关改造。

对多馈入受端电网进行柔直化改造，不仅可以减弱其余常规直流系统间的相互联系，降低因交流系统故障导致多回直流同时发生换相失败的风险；而且可以利用柔性直流换流站的动态无功电源特性，在交流系统故障后的动态过程中通过合理控制其注入交流系统的无功功率来改善受端电网的安全稳定性。因此，对常规直流输电系统进行柔直化改造，将是我国多馈入受端电网未来的发展趋势。

目前针对常规直流输电系统进行柔直化改造的研究主要集中在VSC换流站子模块拓扑结构、系统主接线方式以及直流线路故障处理方法等方面，对改造后的受端电网仅从多馈入有效短路比和电网失稳风险的角度来进行系统的安全稳定分析，对暂态过程中受端电网母线电压的改善效果和柔直化改造的经济性缺乏有效的评价指标，同时对多馈入受端电网进行柔直化改造的时序性方案也缺乏系统性的研究。因此，制定一套有效的时序性方案设计方法是十分有必要的。

发明内容

鉴于上述，本发明从直流侧评价指标、交流侧评价指标以及经济性评价指标三个方面提出了一种确定多馈入受端电网柔直化改造时序性的方法，该方法在计算相关评价指标值的基础上，建立线性加权模型，计算出各常规直流柔直化改造的综合评分值，按综合评分的高低确定受端电网进行柔直化改造的常规直流工程时序列表。

一种确定多馈入受端电网柔直化改造时序性的方法，包括如下步骤：

(1)对于多馈入受端电网系统中任一直流换流站A，计算其柔直化改造后的直流侧评价指标值F_dc；

(2)计算直流换流站A柔直化改造后的交流侧评价指标值F_ac；

(3)计算直流换流站A柔直化改造后的经济性评价指标值F_ec；