[发明专利]改善特高压直流受端含高比例新能源系统的电压稳定方法

权利要求书

1.一种改善特高压直流受端含高比例新能源系统的电压稳定方法，其特征在于：包括以下步骤：

建立受端系统的电力系统拓扑模型，并计算出受端系统导纳矩阵作为潮流计算模型；

根据受端系统的电力系统拓扑模型进行仿真计算，得到新能源渗透率和特高压直流的故障与特高压直流传输能力之间的函数关系；

根据受端系统的电力系统拓扑模型和潮流计算模型，计算得到受端系统的发电机节点对负荷节点的无功备用权重模型，和受端系统的负荷节点电压稳定模型；

根据新能源渗透率和特高压直流的故障与特高压直流传输能力之间的函数关系、发电机节点对负荷节点的无功备用权重模型，和负荷节点电压稳定模型，定义负荷变化和新能源渗透率双重影响下的受端系统的薄弱节点集合；

基于薄弱节点集合，确定受端系统在当前的新能源渗透率和特高压直流的故障场景下对应的薄弱节点，并在薄弱节点设置静止无功发生器；将静止无功发生器的电压设置为上一时刻潮流计算模型计算得到的相应节点的电压；

根据潮流计算模型计算得到受端系统当前时刻所有节点电压。

2.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：建立受端系统的电力系统拓扑模型的过程包括：搜集受端系统含地理信息的火电、风电、光伏基本参数信息，线路的长度和阻抗、电力变压器、并串连电容器静止元件所构成的总体，区域负荷信息及电力电子设备模型参数、特高压交直流线路阻抗以及电力电子原件参数，进而建立受端系统以风电、光伏、火电、负荷以及特高压交直流元件的电力系统拓扑模型。

3.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：根据受端系统的电力系统拓扑模型进行仿真计算的过程包括:针对受端系统特定的电力系统拓扑模型，计算受端系统内部新能源渗透率λ时，运行特高压直流的故障集X，通过电力系统仿真软件进行仿真计算，寻找特高压直流的最大受端传输能力P_Dmax；通过拟合输入集合λ,X以及输出集合最大受端传输能力P_Dmax，得到新能源渗透率和特高压直流的故障与特高压直流传输能力之间的函数关系。

4.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：新能源渗透率和特高压直流的故障与特高压直流传输能力之间的函数关系如下式：

P_Dmax＝F(λ,X)

其中F(λ,X)为拟合得到的函数关系式，P_Dmax表示直流节点的有功功率最大值矩阵,p_Dimax表示直流节点Di的传输最大功率，系统直流节点共Dt个,p_ni表示新能源厂站ni的有功出力，p_nmax表示新能源厂站ni的最大有功出力值，新能源厂站节点共有nm个，λ为受端系统的新能源渗透率矩阵，λ_i表示新能源厂站ni的渗透率，取值为0～1；X表示直流相关故障集合。

5.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：计算受端系统的发电机节点对负荷节点的无功备用权重模型的过程包括：基于受端系统发电机节点无功对负荷节点无功增长的灵敏度矩阵，计算得到发电机节点对负荷节点的无功备用的原始权重矩阵；根据受端系统电源的有功出力建立修正系数，通过修正系数修正原始权重矩阵，得到受端系统的发电机节点对负荷节点的无功备用权重模型。

6.根据权利要求5所述的一种方法，其特征在于：受端系统的发电机节点对负荷节点的无功备用权重模型的如下式：

其中，表示修正后的发电机节点对负荷节点的无功备用的权重；q_i为第i个发电机节点的无功出力值；max(Q_j)表示发电机节点无功对负荷节点无功增长的灵敏度矩阵中对负荷节点j的子矩阵中的最大值；s(p_i)表示发电机节点i的有功出力修正函数值,p_i为发电机i的有功出力值，max(p_i)为发电机i的最大有功出力值。