[发明专利]一种判定直流输电系统送端稳定性的方法

说明书

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，具体涉及一种判定直流输电系统送端稳定性的方法。

背景技术

中国的资源分布不均，其水力资源集中在西部和西南部，煤炭资源集中在华北和西北部，而电力负荷却主要集中在东部及沿海地区。因此，超远距离大容量输电不可避免，高压直流输电技术的发展随之而势在必行。高压直流输电系统的交、直流网络通过换流器互相耦合，存在动态的谐波相互作用。换流器侧的交流网络结构、负荷水平和运行条件等，都有可能产生谐波交叉调制、谐波放大或谐波不稳定。谐波不稳定时，谐波电流放大几倍甚至几十倍，严重危害电力系统，由此引发的电压畸变可能会导致系统运行困难或闭锁。然而，目前常规的谐波不稳定分析方法，主要采用频率扫描得到高压直流输电系统送端的交/直流阻抗-频率特性图，然后依据图示，再来判断是否满足发生谐波不稳定的频率互补条件。这种方法仅考虑到产生谐波不稳定的单个因素——频率互补，而没有充分利用系统的阻抗-频率特性来克服谐波的不稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有常规谐波不稳定分析方法的片面性和没有充分利用系统的阻抗-频率特性的缺陷，提供一种判定直流输电系统送端稳定性的方法，用以简单高效地解决判定直流输电系统送端稳定性的问题。

本发明的技术解决方案是，所提供的一种判定直流输电系统送端稳定性的方法是为下述步骤：

（1）、在直流输电系统的换流器稳态工作条件下，使用常规方法，在所述换流器交流侧和所述换流器直流侧上分别进行动态频率扫描，获得换流器稳态工作条件下的直流输电系统交流阻抗-频率特性图和直流输电系统直流阻抗-频率特性图；

（2）、依据步骤（1）所获直流输电系统交流阻抗-频率特性图，将图中所示交流阻抗曲线进行左右平移工频f₀，获得左平移工频f₀的交流阻抗值即换流器交流侧n+1次正序谐波阻抗，和右平移工频f₀的交流阻抗值即换流器交流侧n-1次负序谐波阻抗。使用常规方法，叠加所获左平移工频f₀的交流阻抗值与右平移工频f₀的交流阻抗值，得该二交流阻抗值的和即左平移工频f₀的交流阻抗值与右平移工频f₀的交流阻抗值的和；

（3）、使用常规方法，将步骤（1）所获直流输电系统直流阻抗-频率特性图中的直流阻抗值即换流器直流侧n次谐波阻抗变换为原值的1.0966倍，获得该直流阻抗值的1.0966倍的积；

（4）、比较步骤（2）所获二交流阻抗值的和与步骤（3）所获直流阻抗值的1.0966倍的积的大小：

A、若二交流阻抗值的和＞直流阻抗值的1.0966倍的积，作出直流输电系统送端发生谐波不稳定的判定；

B、若二交流阻抗值的和＝直流阻抗值的1.0966倍的积，作出直流输电系统送端可能发生谐波不稳定的判定；

C、若二交流阻抗值的和＜直流阻抗值的1.0966倍的积，作出直流输电系统送端不会发生谐波不稳定的判定。

本发明的有益效果是：

（1）判定程序大为简化。通过连续的四步操作，依据比较结果，即可判断直流输电系统送端是否发生谐波不稳定的情况；

（2）判定方式更为全面。整体顾及到了谐波在换流器直流侧和交流侧来回传递的全过程；

（3）充分利用系统信息。利用频率扫描得到的直流输电系统交流阻抗-频率特性图和直流输电系统直流阻抗-频率特性图，进行简单变换后再比较大小，得出谐波是否稳定的判定，充分地利用了直流输电系统的阻抗信息的高效性。

具体实施方式

实施例1：

（1）、在直流输电系统的换流器稳态工作条件下，使用常规方法，在所述换流器交流侧和所述换流器直流侧上分别进行动态频率扫描，获得换流器稳态工作条件下的直流输电系统交流阻抗-频率特性图和直流输电系统直流阻抗-频率特性图；

（2）、依据步骤（1）所获直流输电系统交流阻抗-频率特性图，将图中所示交流阻抗曲线进行左右平移工频f₀，获得左平移工频f₀的交流阻抗值和右平移工频f₀的交流阻抗值，使用常规方法，叠加所获左平移工频f₀的交流阻抗值与右平移工频f₀的交流阻抗值，得该二交流阻抗值的和；

（3）、使用常规方法，将步骤（1）所获直流输电系统直流阻抗-频率特性图中的直流阻抗值变换为原值的1.0966倍，获得该直流阻抗值的1.0966倍的积；