[发明专利]一种交直流无功交换参考值优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种交直流无功交换参考值优化方法及系统，本发明对交流系统的无功支撑能力进行评估，在满足预设规则的基础上，获取受暂态电压约束和受稳态电压约束的交直流无功交换极限值，优化交直流无功交换参考值，实现了电网的优化运行。

技术领域

本发明涉及一种交直流无功交换参考值优化方法及系统，属于电力系统及其自动化技术领域。

背景技术

我国一次能源与负荷呈逆向分布，为满足西部新能源、大容量火电机组等电源送出、中东部负荷中心电力供应、节能减排等方面的迫切需求，国家电网大力发展适用于远距离、大容量输电的特高压直流技术，电网大范围优化配置资源能力显著提升，特高压直流输电规模发生阶跃式提升。

交直流无功交换参考值一般为直流设计规划阶段根据所接入交流电网的实际无功支援能力制定，在直流系统大负荷运行时，可以利用交流系统的部分无功电源，以达到少装容性无功补偿设备的目的；在直流系统小负荷运行时，可以利用发电机的进相能力，吸收换流站的部分过补偿无功，以达到少装感性无功补偿设备的目的。交流系统这种帮助换流站进行无功平衡的能力，叫做无功支持能力。充分利用交流系统无功支持能力可以减少换流站无功补偿容量，节省无功补偿设备如电容器和电抗器的投资，还可以减少无功补偿设备的分组，节省相应的变电设备和控制保护设备的投资，在直流系统突然停运时，可以降低甩负荷过电压水平，相应降低换流站设备造价。

因此，为了优化电网运行，十分有必要利用交流系统的无功支持能力对交直流无功交换参考值进行合理优化。

发明内容

本发明提供了一种交直流无功交换参考值优化方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种交直流无功交换参考值优化方法，包括，

计算直流不同分档功率下交流系统的无功支撑能力；

若无功支撑能力满足预设规则，计算直流故障下换流站交流母线暂态过电压和稳态过电压受限情况，分别获得受暂态电压约束的交直流无功交换极限值和受稳态电压约束的交直流无功交换极限值；

根据受暂态电压约束的交直流无功交换极限值和受稳态电压约束的交直流无功交换极限值，优化交直流无功交换参考值。

预设规则为无功支撑能力大于阈值。

直流不同分档功率下交流系统的无功支撑能力采用有效短路比来衡量。

有效短路比的计算公式为，

其中，ESCR_i为有效短路比；S_aci为直流换流交流母线短路容量；Q_ci为换流站交流母线电压为额定值时，直流系统在换流母线装设的无功补偿设备的无功出力；P_dNi为直流分档功率。

计算直流故障下换流站交流母线暂态过电压受限情况，获得受暂态电压约束的交直流无功交换极限值，具体过程为，

计算直流故障下换流站交流母线暂态过电压受限情况，以直流故障后暂态过电压最严重的情况作为暂态电压受限故障S1；

以换流站内设备的最高耐压能力为暂态临界电压，对直流故障后的换流站交流母线暂态电压进行限制，确定受S1发生后暂态电压约束下的交直流无功交换极限值。

计算直流故障下换流站交流母线稳态过电压受限情况，获得受稳态电压约束的交直流无功交换极限值，具体过程为，

计算直流故障下换流站交流母线稳态过电压受限情况，以直流故障后稳态过电压最严重的情况作为稳态电压受限故障S2；