[发明专利]一种交直流电网动态无功备用优化方法

说明书

本发明公开了一种交直流电网动态无功备用优化方法，包括以下步骤：将直流近区电网的严重交流故障、换流器闭锁和连续换相失败作为事故集条件，确定关键节点集合，并依次对节点进行排序；调整动态无功补偿设备的无功出力，并计算动态无功补偿设备的轨迹灵敏度；对m个动态无功补偿设备进行排序，并计算动态无功补偿设备的权重系数；选择权重系数大的n个动态无功补偿设备作为主要动态无功补偿设备；计算n个动态无功补偿设备备用容量，建立动态无功备用优化模型，并求解该动态无功备用优化模型。本方法，考虑了极端运行情况，确定主要动态无功补偿设备，实现了通过优化调节尽可能少的动态无功补偿设备满足极端条件下的动态无功备用调节。

技术领域

本发明属于交直流电网技术领域，确切地说是涉及一种交直流电网动态无功备用优化方法。

背景技术

在特高压直流大容量多馈入背景下，当遇到电网直流闭锁或交流系统故障等扰动时，交直流系统无功功率将发生大规模交换和转移，如果动态电网的无功调节资源不足，将无法满足电网电压稳定性要求，另外，特高压直流换流站所配置的大量电容、电抗器，其控制策略仅满足换流站站内电压控制要求，难以与特高压直流近区电压控制相协调。为了保障电网的安全稳定运行，急需提升动态无功支撑能力以增强动态无功备用。

在现有技术中，往往强调协调全网的动态无功电源，在预想事故条件下，以动态无功备用容量最大为目标来确定动态无功电源的稳态出力与动态备用容量最优方案。没有考虑极端运行方式下的稳态运行边界，比如交流严重故障、直流闭锁等预想事故条件和其他极端运行方式。

影响暂态电压稳定性的因素有很多，直流传输功率及对应换流站的补偿无功过欠补状态、换流站耦合母线电压的稳态运行点、换流站近区厂站的稳态电压和无功出力及其动态备用等都是其中的影响因素，如果片面强调暂态电压支撑能力最强、动态无功备用容量最大，势必影响交直流电网稳态无功的可调范围，甚至导致稳态无功的分布不均，网损增大，电压合格率降低，离散调压设备的频繁动作。

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电网动态无功备用优化方法，能兼顾稳态和暂态无功调节的双重要求，提高动态无功支撑能力，增强动态无功备用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:

一种交直流电网动态无功备用优化方法，其特征在于，方法包括以下步骤：

S1:将直流近区电网的严重交流故障、换流器闭锁和连续换相失败作为事故集条件，确定关键节点集合，并依次对节点进行排序；

S2:调整动态无功补偿设备的无功出力，并计算动态无功补偿设备的轨迹灵敏度；

S3：对m个动态无功补偿设备进行排序，并计算动态无功补偿设备的权重系数；

S4：选择权重系数大的n个动态无功补偿设备作为主要动态无功补偿设备；

S5：计算n个动态无功补偿设备备用容量，建立动态无功备用优化模型，并求解该动态无功备用优化模型。

进一步的，直流近区电网的严重交流故障模拟条件包括：换流站所有进线的N-1三永故障、换流站同塔双回进线的N-2故障和交流系统最小开机方式。

进一步的，换流器闭锁故障模拟条件包括：额定直流功率运行、交流最小开机方式。

进一步的，连续换相失败故障模拟条件包括：最小开机方式、直流系统过补运行。

进一步的，步骤S1包括以下步骤：

S1.1：将直流近区电网的严重交流故障、换流器闭锁和连续换相失败作为事故集条件，根据故障期间各节点电压水平确定关键节点集合；