[发明专利]一种高比例新能源电网暂态电压稳定优化控制方法

说明书

本发明涉及一种高比例新能源电网暂态电压稳定优化控制方法，包括以下步骤：获取发生故障时暂态电压失稳状态；判定暂态电压失稳的进程；预留母线调节的时间；通过连续失稳状态的判定下对应的暂态电压判断失稳状态的功率损失；在预留母线调节的时间范围以及电机的损失功率下判定补偿电压以及功率；判定补偿母线；补偿母线向电网系统发生暂态电压失稳的电机组补偿失稳电压以及失稳功率；若判定作为主要电流负荷的母线中对应的电压值能够逐渐回复时，则判定该事故后暂态回稳；判定系统回复暂态电压稳定，发电系统进入稳定状态；判断电网进入稳态，本发明直接利用电机的无功功率进行功率补充，使得无功功率与输出功率能够实时对应，减少资源浪费。

技术领域

本发明涉及新能源电网领域，尤其涉及一种高比例新能源电网暂态电压稳定优化控制方法。

背景技术

基于能源资源和负荷需求逆向分布的国情，国家电网公司提出了建设“发展特高压交流输电，建设坚强国家电网”的战略目标，特高压电网具有远距离、大规模、高效率等特点，促进大煤电、大水电、大核电、大可再生能源基地的开发，对实现全国范围内的资源优化配置具有重要意义。特高压交流输电线路电压等级高，单位长度的线路电容产生的容性充电功率显著增加，当线路末端空载或者轻再时，线路末端会产生电压升高现象。当线路故障后将产生过电压，同样会对设备或者系统的安全稳定带来危害。随着特高压输电工程建设不断增加，电网传输的电能将大大提高，同时电网传输的电量有可能随时会发生变化，对线路的无功功率平衡和电压的有效控制提出了更高的要求。

一般来讲，电压稳定问题普遍在负荷比较大的地区电网存在，但随着送端电网中光伏、风电等新能源大规模并网，从而挤压替代了大量的常规电源，导致电网动态无功支撑能力大大下降，如我国西北地区海西电网，存在百万千瓦级光伏基地，而网内仅有少量的同步机电源，使得本地区的电压稳定问题比较突出，在发生特高压直流连续换相失败等大扰动冲击下暂态过程中负荷节点电压难以恢复，给系统安全稳定运行带来不利影响。

调相机作为一种大容量、快速动态无功补偿设备，已在我国多馈入特高压直流受端电网得到应用，为抑制直流换相失败、提高受端电网电压稳定水平起到了良好的效果。目前，关于提高暂态电压稳定水平的动态无功优化配置研究大多集中在基于故障后极限切除时间、暂态电压跌落及可接受性指标、轨迹灵敏度的安装地点优化，对配置容量的优化选取研究仅以满足电网暂态稳定标准为衡量指标，从电网经济性投入方面考虑较少，缺乏预防控制和紧急控制的协调，可能导致资源浪费。

发明内容

发明目的：

针对目前，关于提高暂态电压稳定水平的动态无功优化配置研究大多集中在基于故障后极限切除时间、暂态电压跌落及可接受性指标、轨迹灵敏度的安装地点优化，对配置容量的优化选取研究仅以满足电网暂态稳定标准为衡量指标，从电网经济性投入方面考虑较少，缺乏预防控制和紧急控制的协调，可能导致资源浪费的问题，本发明提供一种高比例新能源电网暂态电压稳定优化控制方法。

技术方案：

一种高比例新能源电网暂态电压稳定优化控制方法，包括以下步骤：

获取发生故障时暂态电压失稳状态；

通过暂态电压失稳的连续失稳状态判定暂态电压失稳的进程；

根据暂态电压失稳的进程预留母线调节的时间；

通过连续失稳状态的判定下对应的暂态电压判断失稳状态的功率损失；

在预留母线调节的时间范围以及电机的损失功率下判定补偿电压以及功率；

通过补偿功率值判定与补偿功率值具有相应的平均功率值的直流母线，该直流母线作为补偿母线；

由补偿母线确认调相机，补偿母线向电网系统发生暂态电压失稳的电机组补偿失稳电压以及失稳功率；