[发明专利]支撑LCC-HVDC启动的系统恢复方法

说明书

本发明公开了一种支撑LCC‑HVDC启动的系统恢复方法，给出了增大待恢复电网在换流母线处的短路容量和转动惯量两个指标值以满足LCC‑HVDC启动要求的系统恢复策略。本发明综合考虑VSC‑HVDC和LCC‑HVDC输电通道的功率支援作用，充分发挥高压直流输电传输容量大、调节速度快等特点，可以加快后续恢复进程，降低大停电带来的经济损失和社会影响。

技术领域

本发明涉及一种系统恢复方法，尤其涉及一种支撑LCC-HVDC启动的系统恢复方法，属于电力系统安全防御与恢复控制技术领域。

背景技术

作为电力系统安全防御的重要措施之一，研究电力系统大停电后的黑启动恢复问题对于减轻恢复控制负担、加快系统恢复速度、减小经济损失及社会影响具有重要意义。近年来，高压直流输电凭借其传输容量大、控制灵活迅速和经济性方面的优势在国内外得到了大力推广。考虑到大停电事故的发生不可能完全避免，现代社会对电力需求的依赖程度不断提高，大停电的发生对社会造成的影响会更加严重，因此高压直流输电线路的恢复及功率支援成为电力系统恢复过程中一个不可回避的问题，快速可靠的直流通道恢复及其功率支援将有效地加快整个电网的恢复进程。

现有的电力系统黑启动恢复决策方法主要针对不包含高压直流输电线路的交流系统进行。考虑外网直流功率支援时电力系统恢复方案的制定和实现方法将明显有别于已有研究成果。首先，可将具有自启动能力的柔性直流输电系统(VSC-HVDC)纳入到黑启动电源中，将其作为一种外网功率支援对待恢复电网进行黑启动。其次，对于高压直流输电通道(LCC-HVDC)而言，受端交流系统的转动惯量和换流站母线处的短路容量大小是判断直流能否可靠接入以实现功率支援的关键指标，而由于恢复初期待恢复电网转动惯量和短路容量普遍偏小，常规直流送电通道无法迅速接入，影响了其功率支援能力的发挥。在电力系统恢复初期，采用合适的恢复策略能促进直流系统的快速启动，进而对交流系统提供功率支援，有效加快系统整体恢复的进程。因此，从交直流系统的交互作用出发，研究以较小的操作代价支持传统直流较快可靠启动的方法就十分必要。

当前，利用柔性直流输电进行黑启动的研究多集中在VSC-HVDC自身的仿真模型搭建或启动控制策略的制定上，缺少与待恢复电网黑启动操作相结合的深入研究。而常规直流不能作为黑启动电源，它的启动需要受端交流系统进行支持。现有提升待恢复电网强度以使高压直流可靠接入的研究以机组的启动顺序为依据，而机组的启动、爬坡时间较长，且往往在这一恢复过程中待恢复电网的短路容量和转动惯量均会增大。因此，现有排序并不能有针对性地快速精准提升其转动惯量或短路容量；此外，在直流恢复过程中，如果待恢复电网在换流母线处的短路容量不足，可以采取投入并联双回线以及对已恢复线路进行合环操作的方式快速提升其在换流站母线处的短路容量，此时如果再考虑机组恢复往往会使直流接入交流系统的时间延后，不利于高压直流输电自身优势的有效发挥，贻误恢复时机。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种支撑LCC-HVDC启动的系统恢复方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种支撑LCC-HVDC启动的系统恢复方法，给出了增大待恢复电网在换流母线处的短路容量和转动惯量两个指标值以满足LCC-HVDC启动要求的系统恢复策略。

当待恢复电网的转动惯量不满足所述LCC-HVDC启动要求时，在已启动机组的输出功率达到额定值之前令其继续爬坡增大出力，同时按照待恢复机组的转动惯量增加率对待恢复机组进行优先级排序，由高到低依次启动可恢复机组；对转动惯量值间隔相等时段进行核验，直至系统转动惯量满足约束条件为止。

当待恢复电网在换流母线处的短路容量不满足所述LCC-HVDC启动要求时，按照并联双回线路的短路容量增加量f_△SCR,L的大小依次投入并联双回线路，直到待恢复电网在换流母线处的短路容量满足所述LCC-HVDC启动要求为止。