本发明属于电力系统安全稳定控制的技术领域，具体涉及一种考虑受端电压偏差影响的多直流间功率提升量分配方法。
背景技术：
多直流送出电网以孤岛方式运行，电网网架十分薄弱。当直流发生单极或者双极闭锁后，送端电网将出现大量过剩功率，频率稳定问题突出。目前主要的频率控制手段有机组的一次调频、稳控切机、flc、直流功率提升/回降等。直流在进行紧急功率支援情况下，需要发挥直流过负荷能力。同时需要考虑直流功率提升后引起的受端系统潮流转移引起的潜在电压过低风险。
以南方电网的送端云南电网为例，到2016年为止，云南电网有6回直流输电系统与南方电网主网实现异步联网。其中牛从直流楚穗直流、和普侨直流三大高压/特高压直流落入广东电网。由于广东电网受端换流站存在落点集中、耦合紧密的特点，交直流系统的相互作用和多直流换流站相互耦合对受端系统系统安全稳定产生了重大影响。若某条直流发生大容量闭锁时，送端系统将出现大量功率盈余，引发送端系统过频问题。利用直流功率紧急提升功能，可以有效缓解送端过频问题。但如果不同直流间功率提升量分配不合理，受端系统出现潮流大范围转移，有可能引发受端重负荷地区的电压水平过低问题。因此若故障后能合理分配控制量，即在保证系统安全稳定运行的基础上减少受端系统潮流转移量，将会对电网的安全稳定起到积极作用。
针对目前电网中存在的大容量直流闭锁后的系统频率及电压问题，利用直流系统的快速性及可控性，本发明提出一种有效的解决方案。
技术实现要素：
本发明提供了一种考虑受端电压偏差影响的多直流间功率提升量分配方法，以至少解决某条直流发生大容量闭锁后的送端系统过频问题，同时避免由于直流功率分配量不合适而存在的受端电压水平过低风险。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种考虑受端电压偏差影响的多直流间功率提升量分配方法，该方法包括：对直流传输功率、逆变侧换流母线电压、直流解闭锁状态及保护跳闸信号进行采集和测量，在电网发生闭锁故障且满足预设的闭锁判据后，根据直流闭锁容量，确定送端功率盈余量ptotal及各直流最大功率提升量之和∑pmax；随后进行了考虑受端电压偏差影响的有功功率提升量分配计算，进而实现功率提升指令和稳控切机指令的下达。
一种考虑受端电压偏差影响的多直流间功率提升量分配方法，其特征在于，所述功率提升量分配方法包括以下步骤：
步骤1，在线获取每一条直流线路的直流传输功率、逆变侧换流母线电压、直流解闭锁状态及保护跳闸信号，对直流闭锁状态进行实时监测及在线判别；
步骤2，根据直流闭锁判据，判断直流闭锁情况，若有一条及以上直流线路发生闭锁进入步骤3，否则返回步骤1；
步骤3，确定送端功率盈余量ptotal，其值为一条或以上直流线路闭锁容量；
步骤4，确定闭锁直流线路以外的其它各直流最大功率提升量之和∑pmax，即所有支援直流的最大传输功率与当前传输功率差值的总和；
步骤5，判断除闭锁直流线路以外的其它各直流线路逆变侧电压是否低于最低限值，若检测到逆变侧电压低于最低限值，则此直流线路应退出支援，返回步骤3，重新计算∑pmax；否则进入步骤6；
步骤6，计算考虑受端电压偏差影响的直流功率提升量分配因子ηj,i；
步骤7，若ptotal＞∑pmax，按照最小切机原则进行稳控切机，然后，根据切机量及冗余量返回步骤3；否则进入步骤8；
步骤8，若ptotal≤∑pmax，设所有支援直流实际功率提升量总和为psupport，其值等于ptotal，则第i条支援直流功率提升量为：
式中，i代表支援直流线路，j代表故障闭锁直流线路，pmax为第i条支援直流线路的最大传输功率与当前传输功率差值，ηj,i为考虑受端电压偏差影响的直流功率提升量分配因子；
步骤9，下达并执行功率提升指令和稳控切机指令，结束。
本发明进一步包括以下优选方案：
在步骤2中，直流线路闭锁包括单极闭锁和双极闭锁。
在步骤3中，若直流发生单极闭锁，则ptotal为单极闭锁容量；若直流发生双极闭锁，则ptotal为双极闭锁容量。
在步骤5中，电压最低限值优选0.8p.u.，其中p.u.是直流线路逆变侧电压指标幺值。
在步骤6中，按照下式计算直流功率提升量分配因子：
ηj,i＝emioescr,i×kj,i，式中emioescr,i为多馈入运行有效短路比，kj.i为潮流转移系数。
在步骤7中，首先，根据最小过切原则，切机量与∑pmax之和要略大于ptotal；其次，根据欠切原则，送端系统应保有一定功率冗余量；然后，根据切机量及冗余量返回校正送端功率盈余量ptotal，其值等于校正前的送端功率盈余量ptotal减去切机量与送端系统保有的冗余量的之和后的差值；其中所述一定功率冗余量的范围为100mw～500mw。
本发明具有以下有益的技术效果：通过对直流实时传输功率、逆变侧换流母线电压、直流解闭锁状态及保护跳闸信号进行采集与测量，在判断出直流闭锁后，进行了考虑受端电压偏差影响的多直流间功率提升量分配计算，随后进行功率提升指令和切机指令的下达，实现直流闭锁故障后的紧急功率支援，解决了目前大容量直流闭锁后所带来的送端系统高频问题及避免了功率分配不合理造成的受端系统电压水平偏差过大风险。
附图说明
图1为本发明考虑受端电压偏差影响的多直流间功率提升量分配方法流程示意图；
图2为某异步互联电网的简化系统结构图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的计划方案进行清晰、完整到描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的集中控制实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种考虑受端电压偏差影响的多直流间功率提升量分配方法实施例。
图1是根据本发明实施例1的考虑受端电压偏差影响的多直流间功率提升量分配方法流程图，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤1，在线获取每一条直流线路的直流传输功率、逆变侧换流母线电压、直流解闭锁状态及保护跳闸信号，对直流闭锁状态进行实时监测及在线判别；
步骤2，根据直流闭锁判据，判断直流闭锁情况，若有一条及以上直流线路发生闭锁进入步骤3，否则返回步骤1；
其中，直流线路闭锁包括单极闭锁和双极闭锁。
步骤3，确定送端功率盈余量ptotal，其含义为一条或以上直流线路闭锁容量；
若直流发生单极闭锁，则ptotal为单极闭锁容量；若直流发生双极闭锁，则ptotal为双极闭锁容量。
步骤4，确定闭锁直流线路以外的其它各直流最大功率提升量之和∑pmax，其含义为所有支援直流的最大传输功率与当前传输功率差值的总和；
步骤5，判断除闭锁直流线路以外的其它各直流线路逆变侧电压是否低于最低限值，若检测到逆变侧电压低于最低限值，则此直流线路应退出支援，返回步骤3，重新计算∑pmax；否则进入步骤6；电压最低限值优选0.8p.u.，其中p.u.是指标幺值。
步骤6，计算考虑受端电压偏差影响的直流功率提升量分配因子ηj,i；
按照下式计算直流功率提升量分配因子：
6.1计算多馈入运行有效短路比emioescr,i，其定义为：
式中，saco,i为逆变站i换流站母线处系统对应运行方式下的三相短路容量；qco,i为逆变站交流滤波器和并联电容器提供的实际无功功率；pdc,i、pdc,j为直流线路i、j的实际运行容量；
6.2计算潮流转移系数kj,i，其定义如下：
式中，zeq_j.i为故障直流j与支援直流i的逆变站之间的等效阻抗。
6.3计算直流功率提升量分配因子ηj,i，其定义如下：
ηj,i＝emioescr,i×kj,i
式中，ηj,i表示支援直流系统i对故障直流系统j的支援效果，ηj,i越大，则直流系统i对直流系统j的支援效果越好。若直流系统j故障，计算各条支援直流对直流j的直流功率分配因子，然后依据各直流分配因子所占的比例大小进行对支援直流间的功率提升量进行分配。
步骤7，若ptotal＞∑pmax，按照最小切机原则进行稳控切机，然后，根据切机量及冗余量返回步骤3；否则进入步骤8；首先，根据最小过切原则，切机量与∑pmax之和要略大于
步骤8，若ptotal≤∑pmax，设所有支援直流实际功率提升量总和为psupport，其值等于ptotal，则第i条支援直流功率提升量为：
式中，i代表支援直流，j代表故障直流，pmax为第i条支援直流的最大传输功率与当前传输功率差值，ηj,i为考虑受端电压偏差影响的直流功率提升量分配因子；
步骤9，下达并执行功率提升指令和稳控切机指令，结束。
下面结合图2说明根据本实施例的上述方法。
以图2示出三直流孤岛运行电网为例，直流线路1为±500kv的双极常规直流，额定有功功率为2×1000mw＝2000mw；直流线路2和3均为为±800kv的双极常规直流，额定有功功率为2×1000mw＝2000mw；三条直流整流侧均采用定电流控制，逆变侧采用定电压控制，均配备直流功率限制器，频率死区0.1hz。送端电网直流线路1配套水电厂g1共有4台机，装机容量为4×600＝2400mw；直流线路2配套水电厂g2共有5台机，装机容量为5×600＝3000mw直流线路3配套水电厂g3共有4台机组，装机容量为4×700＝2800mw。受端电厂g4-g6均为12台机组，装机容量均为12×600＝7200mw,调速器频率死区均设为0.05hz。受端电网有功负荷容量均为2000mw。
当直流线路1在5s发生双极闭锁故障后。步骤2检测到直流闭锁发生，进入步骤3；根据步骤3，确定直流功率盈余量，即闭锁容量2000mw；根据步骤4，计算直流最大支援量为1000mw；根据步骤5，直流2、3逆变侧电压均大于限值，进入步骤6；根据步骤6，计算直流2、3的功率分配因子分别为0.67和0.33；根据步骤7，判断直流最大支援量要小于功率盈余量，按照最小过切原则，切除g1电厂两台机组(1200mw)，按照欠切原则，送端保有一定功率冗余量(100mw)，同时返回步骤3，确定新的功率盈余量700mw；根据步骤7，判断直流最大支援量要大于功率盈余量，进入步骤8；根据步骤8，确定直流功率提升量：直流线路2功率提升469mw，距离直流线路3功率提升231mw；根据步骤9，下达功率提升指令与稳控切机指令，结束。
申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。