一种直流功率转移时的交流母线电压薄弱点识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统安全稳定领域，具体涉及一种直流功率转移时的交流母线电 压薄弱点识别方法。
【背景技术】
[0002] 我国地域面积辽阔，且能源分布与负荷需求不对称，西南地区有丰富的水力资源， 西北地区有充足的煤炭、风能、太阳能等资源，而负荷需求主要分布在东部沿海的经济发达 地区。这种能源和负荷的分布特点使得我国需要进行远距离、大容量的电力输送。
[0003] 特高压直流是进行远距离、大容量的电力输送一种主要方式，但是在直流系统发 生闭锁故障时，其输送功率将向交流电网转移，使交流输电通道潮流加重，沿线各点的电压 下降，可能造成电压失稳事故。
[0004] 目前在校核电网运行的安全稳定性时，对于交直流混联系统中直流功率转移对系 统运行的影响，需要针对全部直流可能发生的各种故障情况进行仿真计算，根据计算结果 找出可能造成电网失稳的故障，并制定应对措施。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供一种直流功率转移时的交流母线电压薄弱点识 别方法通过分析不同直流发生功率转移时，对交流电网内各点电压下降幅度的影响，定义 了不同直流系统与交流母线之间的直流功率转移电压下降系数，通过比较这一系数，能够 识别出相同功率转移情况下电压下降速度最快的交流母线，以及对该母线电压下降幅度影 响最大的直流系统，可以为电网安全稳定运行提供指导。
[0006] 本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
[0007] -种直流功率转移时的交流母线电压薄弱点识别方法，其改进之处在于，所述方 法包括：
[0008] (1)确定电网中直流系统DC1和直流系统DC 1直流功率转移时经过的交流通道沿线 各交流母线ACj, i e [1，η]，η为所述直流系统总数，j e [1，m]，m为所述交流母线总数；
[0009] ⑵计算各直流系统DC1至各交流母线AC ,的等效阻抗Zpft :
[0010] ⑶计算各直流系统DC1与各交流母线AC ,的电压下降系数α 1];
[0011] (4)根据所述电压下降系数a u确定直流功率转移时电压最薄弱的交流母线。
[0012] 优选的，所述步骤（2)包括：
[0013] (2-1)计算所述直流系统0(；在正常运行状态下的换流母线注入交流电网的电流 I1。，公式为：
[0015] 式⑴中,U1。为所述直流系统DC^正常运行状态下的换流母线电压，C^U 1。的 共辄复数，P11:为所述直流系统DC i在正常运行状态下从交流系统中吸收的有功功率，Q i。为 所述直流系统〇(；在正常运行状态下从交流系统中吸收的无功功率；
[0016] (2-2)改变所述直流系统DC1的输送功率，并计算所述直流系统DC政变输送功率 后换流母线注入交流电网的电流I11,公式为：
[0018] 式⑵中，U11为所述直流系统DC政变输送功率后的换流母线电压，C/Ι为U 11的共 辄复数，P11为所述直流系统DC i改变输送功率后从交流系统中吸收的有功功率，Q u为所述 直流系统DC1改变输送功率后从交流系统中吸收的无功功率；
[0019] (2-3)计算所述直流系统DC1S所述交流母线AC ,的等效阻抗，公式为：
[0021] 式（3)中，U。为所述直流系统DC 1在正常运行状态下的交流母线AC ,电压，U1为所 述直流系统〇(；在改变输送功率后的交流母线AC j电压。
[0022] 优选的，所述步骤（3)包括：计算各直流系统DC1与各交流母线AC ,的电压下降系 数a ^，公式为：
[0024] 式⑷中，Rc(Z..i;.,)为所述直流系统DC 1S所述交流母线AC郝等效阻抗的实 部，U。为所述直流系统DC 1在正常运行状态下的交流母线AC ,电压。
[0025] 优选的，所述步骤（4)包括：将所述各直流系统DC1与各交流母线AC ,的电压下降 系数％从大到小排列，最大电压下降系数a u对应的交流母线AC ,为直流功率转移时电 压最薄弱的交流母线。
[0026] 与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：
[0027] 本发明提供的一种直流功率转移时的交流母线电压薄弱点识别方法，不需要针对 全部直流可能发生的各种故障情况进行仿真计算，而是通过比较不同直流系统与交流母线 之间的直流功率转移电压下降系数，识别出相同功率转移情况下电压下降速度最快的交流 母线，以及对该母线电压下降幅度影响最大的直流系统，为电网安全稳定运行提供指导，减 少了交直流混联电网安全稳定校核的工作量。
【附图说明】
[0028] 图1是本发明提供的一种直流功率转移时的交流母线电压薄弱点识别方法流程 图；
[0029] 图2是电力系统中输电线路的集中参数简化模型示意图；
[0030] 图3是华中电网结构图；
[0031] 图4是潮流转移过程中张家坝500kV母线和恩施500kV母线电压变化示意图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0033] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034] 本发明提供了一种直流功率转移时的交流母线电压薄弱点识别方法，如图1所 示，包括：
[0035] (1)确定电网中直流系统DC1和直流系统DC^流功率转移时经过的交流通道沿线 各交流母线AC j, i e [1，η]，η为所述直流系统总数，j e [1，m]，m为所述交流母线总数；
[0036] (2)计算各直流系统DC1至各交流母线AC j的等效阻抗
[0037] (3)计算各直流系统DC1与各交流母线AC ,的电压下降系数α 1];
[0038] (4)根据所述电压下降系数a u确定直流功率转移时电压最薄弱的交流母线。
[0039] 所述步骤⑵包括：
[0040] (2-1)计算所述直流系统0(；在正常运行状态下的换流母线注入交流电网的电流 I1。，公式为：
[0042] 式（1)中，U1。为所述直流系统0(^在正常运行状态下的换流母线电压，。的 共辄复数，P11:为所述直流系统DC i在正常运行状态下从交流系统中吸收的有功功率，Q i。为 所述直流系统〇(；在正常运行状态下从交流系统中吸收的无功功率；
[0043] (2-2)改变所述直流系统DC1的输送功率，并计算所述直流系统DC i改变输送功率 后换流母线注入交流电网的电流I11,公式为：
[0045] 式⑵中，U11为所述直流系统DC政变输送功率后的换流母线电压，K为U 11的 共辄复数，P11为所述直流系统DC i改变输送功率后从交流系统中吸收的有功功率，Q u为所 述直流系统DC1改变输送功率后从交流系统中吸收的无功功率；
[0046] 其中，可以通过改变所述直流系统DC1的输送功率改变直流系统DC i的运行状态， 该过程的实施可以在电力系统仿真分析软件中建立所研究电网的模型，首先将其调整至直 流系统〇(；在正常运行状态，然后略微改变直流系统DC i的输送功率使电网的运行状态改 变，通常可以将直流系统DC1的输送功率下调额定运行功率的1%~2% ;
[0047] (2-3)计算所述直流系统0(；至所述交流母线AC ,的等效阻抗，公式为：
[0049] 式（3)中，U。为所述直流系统DC 1在正常运行状态下的交流母线AC ,电压，U1为所 述直流系统〇(；在改变输送功率后的交流母线AC j电压。
[0050] 所述步骤⑶包括：计算各直