[发明专利]含动态无功补偿装置的多直流馈入交流电网电压支撑能力的评价方法

摘要

本发明公开了一种含动态无功补偿装置的多直流馈入交流电网电压支撑能力的评价方法，其包括以下步骤：S1、建立交流电网的节点导纳矩阵；S2、对交流电网的节点导纳矩阵进行修改，获得节点导纳修正矩阵；S3、计算计入动态无功补偿装置影响的节点阻抗矩阵；S4、根据计入动态无功补偿装置影响的节点阻抗矩阵，计算待考察直流输电系统馈入节点处的电压支撑能力评价指标；S5、根据电压支撑能力评价指标，对照评价阈值，对待考察的直流输电系统馈入节点处的电压支撑能力进行评价。本发明通过计算计入动态无功补偿装置影响的节点阻抗矩阵，从而正确反映现有安装动态无功补偿装置的交流电网的电压支撑能力，对电网的规划和运行提供决策支持。

主权项

一种含动态无功补偿装置的多直流馈入交流电网电压支撑能力的评价方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、建立交流电网的节点导纳矩阵Y，所述节点导纳矩阵Y包括直流输电系统的交流滤波器以及无功补偿电容器：$Y=\left(\begin{array}{ccccccc}{Y}_{11}& ...& Y_{1i}& ...& Y_{1k}& ...& Y_{1n}\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ Y_{i1}& ...& Y_{\mathrm{ii}}& ...& Y_{\mathrm{ik}}& ...& Y_{\mathrm{in}}\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ Y_{k1}& ...& Y_{\mathrm{ki}}& ...& Y_{\mathrm{kk}}& ...& Y_{\mathrm{kn}}\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ Y_{n1}& ...& Y_{\mathrm{ni}}& ...& Y_{\mathrm{nk}}& ...& Y_{\mathrm{nn}}\end{array}\right)---\left(1\right)$其中，Y_ii是交流电网第i个节点的自导纳，Y_ik是交流电网第i、k个节点之间的互导纳，n为交流电网的节点总数，1≤i<k≤n；S2、对所述交流电网的节点导纳矩阵Y进行修改，获得节点导纳修正矩阵所述节点导纳修正矩阵为在节点导纳矩阵Y中对应动态无功补偿装置接入节点的对角元处减去修正值M，假设在交流电网第i个和第k个节点接入动态无功补偿装置，则节点导纳修正矩阵为：$\tilde{Y}=\left(\begin{array}{ccccccc}{Y}_{11}& ...& Y_{1i}& ...& Y_{1k}& ...& Y_{1n}\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ Y_{i1}& ...& Y_{\mathrm{ii}}-M& ...& Y_{\mathrm{ik}}& ...& Y_{\mathrm{in}}\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ Y_{k1}& ...& Y_{\mathrm{ki}}& ...& Y_{\mathrm{kk}}-M& ...& Y_{\mathrm{kn}}\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ Y_{n1}& ...& Y_{\mathrm{ni}}& ...& Y_{\mathrm{nk}}& ...& Y_{\mathrm{nn}}\end{array}\right)---\left(2\right)$S3、计算计入动态无功补偿装置影响的节点阻抗矩阵所述节点阻抗矩阵为节点导纳修正矩阵的逆矩阵：$\tilde{Z}=\left(\begin{array}{ccccccc}{Z}_{11}& ...& Z_{1i}& ...& Z_{1k}& ...& Z_{1n}\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ Z_{i1}& ...& Z_{\mathrm{ii}}& ...& Z_{\mathrm{ik}}& ...& Z_{\mathrm{in}}\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ Z_{k1}& ...& Z_{\mathrm{ki}}& ...& Z_{\mathrm{kk}}& ...& Z_{\mathrm{kn}}\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ .& & .& & .& & .\\ Z_{n1}& ...& Z_{\mathrm{ni}}& ...& Z_{\mathrm{nk}}& ...& Z_{\mathrm{nn}}\end{array}\right)---\left(3\right)$其中，Z_ii是交流电网第i个节点的自阻抗，Z_ik是交流电网第i、k个节点之间的互阻抗；S4、根据计入动态无功补偿装置影响的节点阻抗矩阵，计算待考查直流输电系统馈入节点处的电压支撑能力评价指标：${\mathrm{VSEI}}_x=\frac{1}{K_x}---\left(4\right)$假设共有h个直流输电系统，且直流输电系统1至h分别馈入交流电网的第1至h个节点，h＜＜n，则其中VSEI_x为直流输电系统x所馈入的交流电网第x个节点的电压支撑能力评价指标，1≤x≤h，K_x的取值采用公式(5)或公式(6)中的任一种：$K_x=\underset{y=1}{\overset{h}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left|Z_{\mathrm{xy}}\right|P_{\mathrm{dcny}}---\left(5\right)$K_x＝|Z_xx|P_dcnx    (6)其中Z_xy是节点阻抗矩阵Z中第x行第y列元素，P_dcnx和P_dcny分别是直流输电系统x和直流输电系统y额定直流功率的标幺值，1≤y≤h；S5、根据所述电压支撑能力评价指标，对照评价阈值，对待考察的直流输电系统馈入节点处的电压支撑能力进行评价，所述评价阈值为：