[发明专利]一种计及直流调制能力的解列断面优化选择方法及系统

说明书

本发明公开了一种解列断面优化选择方法，包括当交直流混联系统因大扰动发生失步时，将发电机分为两个互补的同调群；根据同调分群信息，确定边界节点，并对交直流混联系统中的直流换流站落点情况进行分类；根据分类结果，选择不同的搜索原则搜索最优解列断面。同时也公开了解列断面优化选择系统包括分群模块、分类模块和搜索最优解列断面模块。本发明对直流换流站落点情况进行分类，根据分类结果选择不同的搜索原则，从而准确搜索出最优解列断面，有效降低解列后局部电网暂态失稳的风险，有利于提高电网抵御严重故障的能力。

技术领域

本发明涉及一种解列断面优化选择方法及系统，具体涉及一种计及直流调制能力的解列断面优化选择方法及系统，属于电力系统及其自动化技术领域。

背景技术

随着特高压交直流工程的大力推进，区域互联电网在大范围优化配置利用能源方面发挥的作用不断增强，但也给安全稳定运行带来新的挑战。解列作为一种紧急控制手段，是电力系统安全稳定运行的最后一道防线，在隔离异步机群，阻隔故障传播的同时，需要确保解列后各个独立子系统都能够保持安全稳定运行。

确定合理的解列断面是解列工作的核心，若在不合理的断面处实施解列，不仅为解列后各子系统内的控制措施增加难度，而且极有可能使得子系统在解列后发生相继失稳。

目前最优断面搜索问题的目标函数主要有两种类型，最小不平衡功率以及最小有功潮流冲击。最小不平衡功率方法是确保解列后各个子系统内部的不平衡功率最小，最小有功潮流冲击方法是确保解列后系统有功潮流的改变最小。这是因为交流系统解列成各个孤立子系统后，必然会出现某些子系统内部有功功率充裕但另一些子系统有功功率匮乏的情况，此时只能通过紧急切机切负荷、机组调速、低频减载等装置使子系统内部恢复稳定。然而，随着直流输电系统的发展和技术的成熟，利用直流的功率调制功能相对于切机、切负荷等传统控制措施，基本不会对经济造成损失，具有明显的优势。

因此对于交直流混联系统，尤其是直流具有功率调制功能的交直流混联系统，目前单纯以功率或潮流为控制目标的搜索方法并不一定得到最优的解列断面，存在解列后局部电网暂态失稳的可能性。

发明内容

本发明提供了一种解列断面优化选择方法及系统，解决了传统方法不一定得到最优的解列断面，存在解列后局部电网暂态失稳的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种解列断面优化选择方法，包括以下步骤，

当交直流混联系统因大扰动发生失步时，将发电机分为两个互补的同调群；

根据同调分群信息，确定边界节点，并对交直流混联系统中的直流换流站落点情况进行分类；

根据分类结果，选择不同的搜索原则搜索最优解列断面。

判断交直流混联系统因大扰动发生失步的过程为，

获取所有发电机的功角信息，根据扩展等面积准则，当发电机受扰轨迹中存在两台发电机的功角差大于阈值时，认为交直流混联系统发生失步。

基于受扰后的发电机转子功角摇摆曲线，依据扩展等面积准则理论，将发电机分为两个互补的同调群。

同一群中的发电机以及发电机之间的连接线路划入同一个子系统，未划入任何子系统的节点即为边界节点。

直流换流站落点情况分类为，

I类：直流换流站两端均分布在同一个子系统中；

II类：直流换流站两端分布在两个不同子系统中；

III类：直流换流站至少有一个端为边界节点。

根据分类结果，选择不同的搜索原则，具体如下，