一种提高交直流混联电网静态电压稳定性的方法_2

文档序号:9435457阅读:来源:国知局
电压稳定水平的灵敏度,而各种灵敏度指标需要更多考虑动态过程中负荷特性、 发电机有功和无功约束、有功和无功的耦合作用等各种因素的影响。
[0048] 研究分析表明,各种电压稳定灵敏度指标在失稳临界点附近会出现较大变化,变 化规律与运行方式和约束条件均有关系。例如,dV/dQ、VCPI灵敏度指标在临界点附近会逐 渐变为〇,dV/dE、dQe/d(^指标在临界点附近会逐渐变为无穷大,最小奇异值或特征值指标 在临界点附近可能会逐渐变为〇,也可能跳变。通常研究dV/dQ形式的灵敏度指标,在电压 逼近临界值时,电压变化很快,dV/dQ形式指标会有突变,所以本发明研究dQ/dV形式的指 标。不同的灵敏度指标反映了电压稳定性在不同方向的变化,因此可以选择其中几种变化 规律稳定性最好的灵敏度指标组合形成电压稳定综合灵敏度指标。拉格朗日乘数法是一种 综合考虑多种限制条件的优化算法,可以用于求取灵敏度指标的组合权重。
[0049] 通过计算各薄弱节点的电压稳定综合灵敏度指标,计算各薄弱节点的无功补偿需 求,结合已有无功补偿配置现状,给出加装无功补偿设备的推荐配置方案,包括各薄弱节点 的推荐容量和投运顺序。计算加装无功补偿后各薄弱节点的电压稳定综合灵敏度指标和其 他电压稳定指标,比较加装无功补偿前后的效果。可以为系统的无功规划、建设和运行控制 决策提供有力的依据。
[0050] 本发明提供一种提高交直流混联电网静态电压稳定性的方法,如图1,所述方法包 括以下步骤:
[0051] 步骤1 :建立交直流混联电网的高峰负荷方式仿真模型;
[0052] 步骤2 :采用PSD软件计算负荷节点的静态电压稳定裕度和静态电压稳定灵敏度, 并找出电压薄弱节点,包括电压最薄弱点和电压次薄弱点;
[0053] 步骤3:调整负荷分布,进而得到电压最薄弱节点的静态电压稳定综合灵敏度;
[0054] 步骤4:采用PSD软件计算电压薄弱节点的静态电压稳定综合灵敏度和无功补偿 需求,加装无功补偿设备;
[0055] 步骤5 :采用PSD软件计算加装无功补偿设备后电压薄弱节点的静态电压稳定综 合灵敏度和静态电压稳定裕度,对比加装无功补偿设备前后交直流混联电网的静态电压稳 定性。
[0056] 所述步骤1中,采用PSD-BPA软件建立交直流混联电网的高峰负荷方式仿真模型, 所述高峰负荷指直流混联电网所处水平年的最大负荷,所述高峰负荷方式仿真模型采用 50%III型马达+50%恒阻抗模型,运行电压水平保持在0. 95~0. 98pu,保留3%的旋转备 用。
[0057] 所述步骤2具体包括以下步骤:
[0058] 步骤2-1 :在高峰负荷方式下,采用PSD软件计算负荷节点的静态电压稳定裕度和 静态电压稳定灵敏度;
[0059] 所述静态电压稳定裕度包括有功裕度和无功裕度;
[0060] 所述静态电压稳定灵敏度包括负荷节点无功功率增量与电压增量之比dQyd\、负 荷节点有功功率增量与电压增量之比dPyd\、发电机节点电压增量与负荷节点电压增量之 比duydt、发电机节点无功功率增量与负荷节点电压增量之比dQydt、发电机节点有功功 率增量与负荷节点电压增量之比dPe/d\以及发电机节点无功功率增量与负荷节点无功功 率增量之比dQydQu其中,dQt表示负荷节点无功功率增量,dV^表示负荷节点电压增量,dP^ 表示负荷节点有功功率增量,dUe表示发电机节点电压增量,dQe表示发电机节点无功功率 增量,dPe表示发电机节点有功功率增量,d(^表示负荷节点无功功率增量;
[0061] 步骤2-2 :找出电压最薄弱点和电压次薄弱点;具体有:
[0062] 步骤2-2-1 :确定电压最薄弱点的特征以及特征的重要度优先级;
[0063] 所述电压最薄弱点具有如下特征:1)静态电压稳定灵敏度变化率最小,2)临 界电压最高,3)无功裕度最低,4)无功储备缺额最大;以上四个特征的重要度优先级为 1)>2)>3)>4);
[0064] 步骤2-2-2 :定义电压最薄弱点和电压次薄弱点;
[0065] 所述电压最薄弱点是指运行电压与临界电压之差再除以静态电压稳定灵敏度得 到的商最小的节点;
[0066] 所述电压次薄弱点是指运行电压与临界电压之差再除以静态电压稳定灵敏度得 至_商接近电压最薄弱点的节点,电压次薄弱点的运行电压与临界电压之差小于〇. 03pU ;
[0067] 步骤2-2-3 :根据电压最薄弱点的特征以及电压最薄弱点和电压次薄弱点的定 义,筛选出电压最薄弱点和电压次薄弱点。
[0068] 所述步骤3中,调整负荷分布,使得电压最薄弱点的运行电压逼近临界电压,采用 PSD软件计算调整负荷分布后电压最薄弱节点的静态电压稳定灵敏度,选择调整负荷分布 前后变化最小的静态电压稳定灵敏度,设选出的静态电压稳定灵敏度为dQyd\、dUydVjP dQe/d\,构造拉格朗日函数,进而得到电压最薄弱节点的静态电压稳定综合灵敏度。
[0069] 令x=dQydVpy=dtVdVjiz=dQs/dVt,设负荷节点的无功缺额为Qx,有:
[0070]
[0071]
[0072]
[0073] 其中,Uc表示负荷节点临界电压,W表示负荷节点运行电压,f(x)、设(.V)、it(z)均 为中间量;
[0074] 构造拉格朗日函数L,有:
[0075] (4)
[0076] 其中,A和y表示相对权重系数;
[0077] 求拉格朗日函数L分别对X、y、z的偏导a、b、c,即:汉=.深獻=辄鉱沒:;: 于是偏导a、b、c相加最小的节点即为拉格朗日驻点,求取偏导a、b、c在拉格朗日驻点的拉 格朗日函数值,可得电压最薄弱节点的静态电压稳定综合灵敏度S,有:
[0078] S= (a+入 *b+U*c) / (1+入 +U) (5)。
[0079] 所述步骤4包括以下步骤:
[0080] 步骤4-1 :根据电压最薄弱节点的静态电压稳定综合灵敏度S,得到该电压最薄弱 节点的无功补偿量De,有:
[0081] Dc=S*AU(6)
[0082] 其中,AU表示电压最薄弱节点的运行电压增量;
[0083] 结合该电压最薄弱节点的无功裕度DY,计算得到该电压最薄弱节点的无功补偿需 求仏,有:
[0084] Dx=Dc-Dy (7)
[0085]步骤4-2 :采用PSD软件计算电压次薄弱节点的静态电压稳定综合灵敏度以及电 压次薄弱节点的无功补偿需求,并加装无功补偿设备。
[0086] 采用以下实施例说明提高交直流混联电网静态电压稳定性的方法具体过程;[0087]步骤1、以两纵两横阶段三华电网为研究对象电网,建立三华电网夏季典型丰大方 式。在该典型方式下,三华电网总负荷约6. 14亿千瓦,其中华东电网2. 43亿千瓦,华北电 网1.93亿千瓦,华中电网1.78亿千瓦。"两纵两横"格局典型运行方式下,共有8个直流输 电工程接入,其中4个为超高压直流,4个为特高压直流。华东电网是典型的交直流混联多 点密集馈入的电网,通过特高压直流受电3980万千瓦,通过特高压交流受电1080万千瓦, 外受电率约20%。
[0088] 步骤2、该典型方式下,浙南地区的外受电比例较高,电压相对较低。浙南地区(包 括绍兴、宁波、舟山、台州、温州、丽水、金华和衢州)是负荷集中地区,既有宁绍、溪浙直流 接入,又在其北部通过1000kV浙北-浙中双回、500kV乔司-涌潮双回、500kV富阳-萧浦 双回与浙北电网相联,南部通过1000kV福州-浙南双回、500kV宁德-浙西换流站双回与 福建电网相联。浙南地区500kV母线的无功裕度在22. 195~28. 716p.u.之间,无功裕度 最低者对应于浙瓯海母线,其次是浙四都母线;110kV母线的有功裕度在5. 218~18. 663p. u.之间,有功裕度最低者对应于浙飞云母线,其次是浙里洋母线。计算得到各负荷母线的参 与因子,110kV母线电压敏感度最大的是瓯海和四都附近的飞云、里洋、凤鸣、西陶等母线, 浙飞云母线的临界电压为0. 785。可见浙瓯海和浙四都母线是500kV电压最薄弱点,浙飞云 母线大致是110kV电压最薄弱点。
[0089] 步骤3、通过调整浙江南部电网的开机,加大
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1