[发明专利]风电集群孤网接入柔直电网时换流站稳态运行区间方法

摘要

本发明公开了风电集群孤网接入柔直电网时换流站稳态运行区间方法，基于电压源换流器型直流输电采用可关断电力电子器件，具备向无源网络供电的能力，电压源型换流器向无源网络供电包含两个重要方面的应用，第一个方面是纯粹的向无源网络供电，比如通过柔性直流输电向城市中心区供电，或者通过柔性直流输电向无源海岛供电等；第二个方面是风电集群通过柔性直流输电接入电网，这种情况下风电场侧等同于无源网络，需要电压源型换流器为风电场建立同步电源，否则风电场本身就无法运行。本发明研究的送电端为风电集群时的换流站稳态运行区间方法，对研究送端换流站接入无源电网时的无功电压运行特性具有重要的意义。

主权项

风电集群孤网接入柔直电网时换流站稳态运行区间方法，其包括以下步骤：(1)风电集群为无源电源，建立单端VSC‑HVDC等效模型，模型如下：将流站接入到无源系统中，从无源系统到换流站的输电通道阻抗为Zsys＝Rsys+Xsys；风电集群出口电压为换流站交流母线用公共连接点PCC来表示，从无源系统注入到PCC的功率为Ps+jQs；基于电压源换流器型直流输电采用单相基波等效电路来表示，并设其输出电压基波相量为其中，Xlink是换流站交流母线PCC与Δ之间的连接电抗，Xlink＝XT+XL0/2，其中XL0为基频下的桥臂电抗；(2)研究注入PCC节点的有功功率Ps和无功功率Qs的运行范围，以v点输出的有功功率Pv和无功功率Qv作为中间变量Sv＝Pv+jQv，对Ps和Qs的运行范围进行分析，v节点电压为电压源换流站控制的对象，其在无源网络中看作平衡节点即vθ节点，故有(3)建立换流站PQ运行区间需要考虑的约束条件；(4)由步骤(3)的约束条件共同决定的电压源换流器型直流输电功率特性的边界曲线；(5)根据步骤(4)的边界曲线来确定换流站稳态运行范围。