[发明专利]适用于交直流混联系统的静态电压安全域分析方法及装置

说明书

本发明公开一种适用于交直流混联系统的静态电压安全域评估方法及装置，方法包括首先基于交直流系统数学模型计算了系统正常状态下的潮流；将系统功率平衡方程进行泰勒展开，忽略对电压变化影响较小的高次项得出电压变化的快速计算公式；基于区域内的各种严重事故，将其等值为相应扰动分别计算出电压变化；综合各事故下的电压变化取最值，根据规定的电压上下限确定各节点的静态电压安全域。本发明考虑交直流混联系统的运行特征，给出了交直流系统的潮流计算方法，交直流系统的潮流计算方法优势在于无需复杂的数值计算，可以通过简单的解析式计算出系统电压变化，可用于在线实时监控。

技术领域

本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种适用于交直流混联系统的静态电压安全域分析方法及装置。

背景技术

近年来，随着特高压直流技术的发展，许多长距离、大容量的特高压直流线路的相继投运，这对于特高压直流近区电网的无功电压将产生较大影响，对近区电网电压的调控提出新的要求，所以实现电网的安全预防控制、在线评估电网安全裕度至关重要。安全域(security region),的概念最早在二十世纪七十年代提出，它被定义为满足系统安全约束的注入功率、电压、相角等状态变量集合。安全域分析法主要是通过计算运行点安全域的边界表达式，然后对比当前运行点在安全域中所处的位置，从而得出系统是否安全的结论。

但目前对于电压安全域的研究主要是针对交流系统，较少考虑直流线路投运后对电网电压安全域的影响，也缺少适用于交直流混联系统电压安全域的快速计算分析方法。

发明内容

本发明提供一种适用于交直流混联系统的静态电压安全域分析方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。

第一方面，本发明提供一种适用于交直流混联系统的静态电压安全域分析方法，包括：基于交直流混联系统运行特性，分别建立交流数学模型和直流系统数学模型，其中，所述交流数学模型中包含交流系统功率平衡方程，所述直流系统数学模型中包含直流系统方程，所述直流系统方程包括直流系统功率平衡方程；根据所述直流系统功率平衡方程对所述交流系统功率平衡方程进行修正，使得到交直流混联系统的功率平衡方程；将所述交直流混联系统的功率平衡方程按泰勒级数展开，仅保留一次项，得到线性化分析模型，其中，所述线性化分析模型的表达式为：ΔX＝[f′x(X₀，Y₀)]^-1(ΔW-f′_y(X₀，Y₀)ΔY)，式中，X₀、Y₀分别为系统正常运行状态下的节点电压相角组成的状态向量和系统正常运行状态下的网络参数，f′_x(X₀，Y₀)为功率平衡方程对节点电压的导数，f′_y(X₀，Y₀)为功率平衡方程对支路导纳的导数，ΔX为交直流混联系统的电压变化，ΔW为交直流混联系统的功率变化，ΔY为交直流混联系统的网络参数变化；根据所述直流系统方程修正交流系统牛顿-拉夫逊法的雅克比矩阵，使得到交直流系统潮流计算的牛顿-拉夫逊解法，并对所述牛顿-拉夫逊解法进行迭代收敛，获得交直流混联系统正常运行情况下的潮流结果；根据所述线性化分析模型和所述潮流结果，计算预想故障集中的某一故障的各节点电压变化；基于获取的某一故障的各节点电压变化，取最值计算出静态电压安全域。