[发明专利]交直流互联电网PQ节点静态电压稳定性评估方法及系统

说明书

本公开提供了一种交直流互联电网PQ节点静态电压稳定性评估方法及系统，所述方案基于系统动态等值阻抗的思想提出一种基于节点稳态响应特性的戴维南等值参数计算方法，在获取潮流断面数据后，利用交直流系统潮流修正方程求取指定负荷增长方向和指定直流系统的控制方式下的节点动态等值阻抗，作为PQ节点戴维南等值阻抗；述方法不仅可以考虑直流运行特性，还能计及负荷增长方向的影响；在得到等值参数以后，利用PQ节点的静态电压稳定裕度指标，对交直流互联电网PQ节点静态电压稳定性评估。所述方法计算准确快速，可以实现交直流互联电网PQ节点的在线静态电压稳定评估。

技术领域

本公开属于电力系统相关技术领域，尤其涉及一种交直流互联电网PQ节点静态电压稳定性评估方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

快速准确实时评估交直流互联大电网的静态电压稳定性可以有效提高在线电压稳定评估和预防控制的能力。基于量测辨识的戴维南等值参数方法，因为其结构简单、计算速度快等优点适合应用于大电网静态电压稳定评估与预防控制，因此选用戴维南参数辨识方法进行静态电压稳定评估。

发明人发现，快速获取研究节点的精确戴维南等值参数是静态电压稳定分析的关键，但现有的戴维南等值参数计算方法只能应用于交流系统，对于交直流互联电网，目前尚未有可以考虑直流特性的等值参数辨识方法；同时，PQ节点的稳态响应特性受到其他节点电流的影响，当存在多条直流线路时，还包括直流线路注入交直流互联节点(连接交流系统和直流系统的交流节点)的电流。为使节点戴维南等值电路的特性接近原系统的端口稳态响应特性，现有方法主要采用将稳态响应特性关系式简化为线性表达式的思路：部分研究人员将当前状态断面下节点端口向系统侧观测的网络中非线性元件线性化，得到节点端口的稳态响应表达式，但得到的戴维南参数是无法考虑到负荷的增长方向以及直流系统的控制方式；还有一些研究人员在系统各个节点功率按当前断面的比例变化的假设下将稳态响应特性关系式中的耦合项处理为恒定阻抗，推导出节点端口的稳态响应表达式，从而得到节点的等值参数，但实际运行中各个节点的功率不可能严格按原比例波动。因此，通过以上方法求解出的戴维南等值参数对应的特性与端口实际稳态响应特性有一定的偏差，且无法考虑直流线路带来的非线性特性影响。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提供了一种交直流互联电网PQ节点静态电压稳定性评估方法及系统，所述方案通过一种基于节点稳态响应特性的戴维南等值参数计算方法，不仅考虑了直流运行特性，同时计及负荷增长方向的影响；在得到等值参数以后，利用PQ节点的静态电压稳定裕度指标，对交直流互联电网PQ节点静态电压稳定性评估；所提方法计算准确快速，可以实现交直流互联电网PQ节点的在线静态电压稳定评估。

根据本公开实施例的第一个方面，提供了一种交直流互联电网PQ节点静态电压稳定性评估方法，包括：

获取潮流断面数据后，利用交直流系统潮流修正方程求取指定负荷增长方向和指定直流系统的控制方式下的节点动态等值阻抗，作为PQ节点戴维南等值阻抗，并基于所述PQ节点戴维南等值阻抗获得PQ节点戴维南等值电势；

利用获得的PQ节点的戴维南等值参数，将交直流系统简化为等值参数对应的两节点系统；

根据两节点系统电压方程有解约束条件，获得PQ节点有功功率极限，进而得到节点的静态电压稳定裕度；

根据所述静态电压稳定裕度的大小，实现交直流互联电网PQ节点静态电压的稳定性评估。

进一步的，所述求取指定负荷增长方向和指定直流系统的控制方式下的节点动态等值阻抗，具体包括指定负荷增长方向以及直流运行方式，计算在相同的负荷增长参数变化量下电压向量和电流向量的变化量比值。

进一步的，所述获得PQ节点有功功率极限，进而得到节点的静态电压稳定裕度，具体采用如下公式：