[发明专利]多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法和装置

说明书

本发明公开了一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法和装置，在保证直流闭锁故障后系统暂态功角、频率、电压稳定条件下，计算直流闭锁故障后须采取的切机总量；在切机总量相同的情况下，分析采取不同类型控制资源后关键交流母线的稳态压升，根据对关键交流母线稳态压升的影响效果确定各类控制资源的切机排序，结合各类控制资源的实际可控量，确定初步切机措施；判断直流闭锁故障采取初步切机措施后各个关键交流母线压升是否满足约束条件，若满足，则以切机代价最小为优化目标，对初步的切机措施进行优化，得到最优的切机控制策略。本发明保障了多类电源汇集型特高压直流安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法和装置，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

我国青海地区水电、光伏、风电等清洁能源资源丰富，为了将青海地区清洁能源输送至中东部负荷中心，目前正在建设青海至河南的特高压直流(青豫直流)外送通道，直流送端配套电源以光伏、风电、水电、火电为主，该直流送端系统属于典型的多类型电源汇集直流外送系统。

多类电源汇集型特高压直流闭锁故障后，一般通过采取切机措施来解决可能导致的暂态频率、功角、电压问题。但是切除不同类型的电源对事故后系统电压有较大影响，在直流配套新能源出力较大方式下，近区潮流重，如过量集中切除配套新能源(风电、光伏)，新能源汇集线路潮流大量回退，无功功率大量剩余，交流母线电压存在越限风险。从经济性角度来看，不同控制资源的控制代价不同，在满足安全性约束的条件下，如何选择控制代价最优的控制策略，也是控制系统工程化实用化应该考虑的因素。

已有文献主要针对风火打捆型直流闭锁故障后切机策略进行优化，该类型直流闭锁切机后系统稳态压升问题并非关键影响因素，主要考虑因素为不同类型电源的控制代价。而对于风、光、水、火配套的多类型电源汇集型直流系统，直流闭锁切除新能源后系统稳态压升问题突出，直接影响事故后电网设备安全运行，优化切机策略时须进一步考虑稳态压升的因素，从而更好指导工程实际。因此，针对多类电源汇集型特高压直流闭锁故障，提供一种综合考虑事故后系统稳态压升与控制总代价两个因素的切机策略优化方法尤为必要，为多类电源汇集型特高压直流安全稳定外送提供安全保障。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法和装置，解决了现有方法中未考虑事故后系统稳态压升因素可能影响电网设备安全运行的问题，进一步保障了多类电源汇集型特高压直流安全稳定运行。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法，包括以下步骤：

步骤1，在保证直流闭锁故障后系统暂态功角、频率、电压稳定条件下，计算直流闭锁故障后须采取的切机总量P_x；

步骤2，基于相同切机总量的条件下，分析采取不同类型控制资源后关键交流母线的稳态压升，根据对关键交流母线稳态压升的影响效果确定各类控制资源的切机排序，结合各类控制资源的实际可控量，确定初步切机措施；

步骤3，判断直流闭锁故障采取初步切机措施后各个关键交流母线压升是否满足约束条件，若满足，则以切机代价最小为优化目标，对初步的切机措施进行优化，得到最优的切机控制策略；若不满足，则需要降低电力系统直流功率，返回步骤1。

进一步的，所述控制资源包括下述中的至少一种：风电；光伏；水电；火电；直流。

进一步的，分析采取不同类型控制资源后关键交流母线的稳态压升，根据对关键交流母线稳态压升的影响效果确定各类控制资源的切机排序，步骤包括：

(1)在相同的切机总量下，直流闭锁故障后切除控制资源J后，计算不同控制资源J对应的最大稳态压升其中，为切除控制资源J后第i个关键交流母线在事故后的稳态压升；