一種研究網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法
2023-10-10 05:51:04 1
一種研究網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法
【專利摘要】本發明是一種研究網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法。包括如下步驟：1）通過對所研究電網直流換相失敗的實際錄波和對實時數字仿真系統、電磁暫態仿真研究的整理分析，歸納出交流電網故障引起的直流換相失敗發生條件；2）分析研究受端電網可行的典型網架結構方案；3）分析受端電網各方案對減少換相失敗區域的影響，根據步驟1）的直流換相失敗發生條件，分析故障導致直流換相失敗的區域；4）對受端電網不同網架結構方案的所有直流輸電系統逆變站的MIIF因子和多直流有效短路比分析。本發明將多回直流集中饋入受端電網中，網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法進行研究，從而分析網架結構變化對改善受端電網交直流相互影響的規律。本發明能適應多回直流集中饋入受端系統仿真計算，提高模擬仿真的可靠性。
【專利說明】一種研究網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種研究網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法，屬於電力系統安全穩定分析的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]南方電網已形成「八交五直」的西電東送主網架。廣東能源缺乏、用電需求大，一直以來都是南網西電東送的受端電網。隨著社會經濟的快速發展和西電東送的進一步推進，南網受端電網交直流相互影響、電網抵禦嚴重連鎖故障能力差、電磁環網等問題日益突出，威脅電網安全穩定運行。
[0003]遠景大規模直流往廣東送電後，受端嚴重交流故障(三相短路單相開關拒動)引起系統失穩的特徵除核電站等大規模電站附近線路的嚴重故障導致電廠功角失穩外，其他主要是電壓失穩。隨著南方電網西電東送的進一步發展，遠景饋入受端系統的直流逐漸增多，各直流的多直流有效短路比呈現逐漸下降趨勢，即交流系統的支撐能力下降，因此要提高交流系統的穩定性也必須加強電網的電壓支撐能力，減少交直流相互影響方面來採取措施，受端系統網架結構調整是改善多直流相互影響的重要手段。如何對交直流複雜電力系統中網架結構對改善受端電網多直流相互影響進行深入研究，研究其分析方法，分析網架結構對改善受端電網多直流相互影響的主要因素，才能提出有效改善受端電網結構的應對措施。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提出了一種研究網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法。本發明將多回直流集中饋入的受端大電網中網架結構對直流相互影響分析進行解耦，即首先擬定網架結構特點明顯的各類典型網架方案，進而對各類網架方案多直流相互影響指標進行分析計算，從而分析網架結構對改善直流相互影響的規律。
[0005]本發明的網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法，包括如下步驟:
研究網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法，其特徵在於包括如下步驟:
O通過對所研究電網直流換相失敗的實際錄波和對實時數字仿真系統、電磁暫態仿真研究的整理分析，歸納出交流電網故障引起的直流換相失敗發生條件；
2)分析研究受端電網可行的典型網架結構方案；
3)分析受端電網各方案對減少換相失敗區域的影響，根據步驟I)的直流換相失敗發生條件，分析故障導致直流換相失敗的區域；
4)對受端電網不同網架結構方案的所有直流輸電系統逆變站的MIIF因子和多直流有效短路比分析。
[0006]上述步驟I)中，直流換相失201310363774.6 —種快變信道下正交頻分復用系統載波頻偏估計算法生的條件是:三相或單相短路故障使逆變站換流母線電壓跌落到正常運行電壓值的92 %，會導致直流換相失敗，若電壓降低到70 %，則故障可能導致直流功率下降到零。
[0007]上述步驟2)中，分析研究受端電網可行的典型網架結構方案，即分析受端電網內外雙環網方案、交流組團化方案、直流組團化方案及特高壓方案。
[0008]上述步驟3)中，是分析受端廣東電網各方案對減少換相失敗區域的影響，根據步驟I)的直流換相失敗發生條件，分析故障導致直流換相失敗的區域。
[0009]上述步驟3)中，分析故障導致直流換相失敗的區域的方法是:對各網架方案交流系統發生三相短路故障進行掃描；找出故障後換流站母線電壓跌落至92%和70%的交流線路，根據步驟I)的判斷標準，畫出不同網架結構方案交流電網故障導致直流換相失敗的區域；比較各類典型網架結構方案對改善受端電網換相失敗的影響。
[0010]擬定網架結構特點明顯的各類典型網架結構方案具體如下:
Ca)內外雙環網方案；
(b)交流組團化方案；
(C)直流組團化方案；
(d)採用鏈式結構的特高壓交流電網。
[0011]本發明提供一種多回直流集中饋入受端大電網中網架結構對改善直流相互影響分析方法，即首先擬定網架結構特點明顯的各類典型網架方案，進而對各類網架方案多直流相互影響指標進行分析計算，從而分析網架結構對改善直流相互影響的規律。本發明的方法數據搭建方便，能適應於多回直流集中饋入的受端系統仿真計算，有效提高了模擬仿真的可靠性，是一種有效的研究受端系統網架結構對改善多直流相互影響的新方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明方法的實現流程圖。
【具體實施方式】
[0013]本發明的網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法，參照附圖1，詳細描述如下:
I)通過對所研究電網直流換相失敗的實際錄波和對實時數字仿真系統、電磁暫態仿真軟體等工具仿真研究的整理分析，歸納出交流電網故障引起的直流換相失敗發生條件和動態特徵，即三相或單相短路故障使逆變站換流母線電壓跌落到正常運行電壓值的92%，會導致直流換相失敗。若電壓降低到正常運行電壓值的70%，則故障可能導致直流功率下降到零。
[0014]2)根據遠景南方電網受端廣東電網規劃擬定網架結構特點明顯的各類典型網架結構方案，具體如下:
2.1)內外雙環網網架結構方案，保持廣東電網東、西部電網的聯絡線汾水?九佛雙回、北郊?增城雙回聯絡，延續東西部地區強聯絡的內外雙環網結構。
[0015]2.2)交流組團化方案網架結構方案，考慮利用現有通道走廊，將北郊?增城雙回線路解口入木棉站，汾水?木棉與木棉?增城跳通，形成汾水至增城雙回線路，形成東西部地區單點聯絡的交流組團化方案。
[0016]2.3)直流組團化網架結構方案，廣東東西部電網沒有交流聯絡線，東西部電網形成兩個獨立的同步電網。
[0017]2.4 )廣東省內特高壓網架結構方案，廣東省內採用鏈式結構的特高壓交流電網，500kV電網東西兩分區，分區之間通過特高壓交流電網單通道聯絡，原分區間500kV聯絡線汾水?九佛和北郊?增城斷開運行。
[0018]3)分析受端廣東電網多直流相互影響。分別從換相失敗區域、直流輸電系統逆變站的MIIF因子以及多直流有效短路比三個方面進行分析:
3.1)分析交流電網故障對直流運行的影響範圍，即通過對主幹電網三相或單相短路故障掃描，統計故障期間全網直流逆變站母線電壓跌落水平，根據步驟I)的直流換相失敗發生的判定條件，分析故障導致直流換相失敗的區域。
[0019]3.2)對受端廣東電網各網架結構方案豐腰運行方式下直流輸電系統逆變站的MIIF因子進行計算。
[0020]3.3)對受端廣東電網不同網架結構方案的多直流有效短路比進行分析。
【權利要求】
1.一種研究網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法，其特徵在於包括如下步驟: 1)通過對所研究電網直流換相失敗的實際錄波和對實時數字仿真系統、電磁暫態仿真研究的整理分析，歸納出交流電網故障引起的直流換相失敗發生條件； 2)分析研究受端電網可行的典型網架結構方案； 3)分析受端電網各方案對減少換相失敗區域的影響，根據步驟I)的直流換相失敗發生條件，分析故障導致直流換相失敗的區域； 4)對受端電網不同網架結構方案的所有直流輸電系統逆變站的MIIF因子和多直流有效短路比分析。
2.根據權利要求1所述的網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法，其特徵在於上述步驟I)中，直流換相失敗發生的條件是:三相或單相短路故障使逆變站換流母線電壓跌落到正常運行電壓值的92%，會導致直流換相失敗，若電壓降低到70%，則故障可能導致直流功率下降到零。
3.根據權利要求1所述的網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法，其特徵在於上述步驟2)中，分析研究受端電網可行的典型網架結構方案，即分析受端電網內外雙環網方案、交流組團化方案、直流組團化方案及特高壓方案。
4.根據權利要求1所述的網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法，其特徵在於上述步驟3)中，是分析受端廣東電網各方案對減少換相失敗區域的影響，根據步驟I)的直流換相失敗發生條件，分析故障導致直流換相失敗的區域。
5.根據權利要求1所述的網架結構對改善受端交直流相互影響的分析方法，其特徵在於上述步驟3)中，分析故障導致直流換相失敗的區域的方法是:對各網架方案交流系統發生三相短路故障進行掃描；找出故障後換流站母線電壓跌落至92%和70%的交流線路，根據步驟I)的判斷標準，畫出不同網架結構方案交流電網故障導致直流換相失敗的區域；比較各類典型網架結構方案對改善受端電網換相失敗的影響。
6.根據權利要求2所述的交直流相互影響機理的分析方法，其特徵在於擬定網架結構特點明顯的各類典型網架結構方案具體如下: Ca)內外雙環網方案； (b)交流組團化方案； (C)直流組團化方案； (d)採用鏈式結構的特高壓交流電網。
【文檔編號】H02J3/36GK103532160SQ201310427112
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】姚文峰, 周保榮, 金小明, 洪潮, 張東輝, 陳建斌, 李勇, 楊柳, 李蓉蓉, 黃東啟 申請人:南方電網科學研究院有限責任公司