[发明专利]计及直流电流变化域的多馈入直流相互影响评估方法及系统

说明书

本公开提出了计及直流电流变化域的多馈入直流相互影响评估方法，包括：确定整流侧定电流控制器动作前的直流电流变化域；利用求得的直流电流变化域，计算换流母线处的电压变化量；利用求得的换流母线电压变化量，计算各换流母线电压变化量的比值，得到多馈入电压相互作用因子的值；利用求得多馈入电压相互作用因子的值，衡量受端电网各直流系统间的相互影响。分析结果显示，在计算多馈入相互作用因子时，计及扰动引起直流电流变化域的计算结果更接近时域仿真结果。

技术领域

本公开属于电气技术领域，尤其涉及计及直流电流变化域的多馈入直流相互影响评估方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着特高压电网的网架结构不断加强，若特高压电网仍与500kV系统电网保持并列运行，500kV系统将会出现短路电流水平超标等问题，因此500kV系统需要进行分区解耦处理。但受端系统已形成多直流馈入系统，在进行分区解耦时，应避免相互影响大的直流系统被划分到同一分区，从而减小直流系统间相互影响给受端系统稳定运行带来的风险。因此构建多馈入直流相互影响的评估方法对指导电网分区解耦具有重要意义。

CIGRE WG B4-41工作组以电压相互影响为基础定义的多馈入直流相互作用因子(multi-infeed interaction factor,MIIF)能够反映各直流系统之间的相互影响关系，它是衡量多馈入直流系统间相互影响的重要指标。现有相关研究根据MIIF的定义，推导了基于节点阻抗矩阵的MIIF解析式表达式，反映出多直流的相互影响与系统网络结构及相关因素有关。考虑到交流系统无功特性对换流母线电压的影响，现有相关研究基于潮流计算的雅克比矩阵推导了MIIF解析表达式。

上述方法在评估直流系统之间的相互影响时，都假定交流系统施加扰动后直流输电线路上的直流电流保持恒定不变，然后根据扰动后系统达到稳态时换流母线上的电压变化量计算多馈入相互作用因子。但是，由于直流输电系统动态响应特性快，在交流系统施加扰动引起换流母线电压下降后到定电流控制器动作前的时间段内，直流输电线路上的直流电流在电磁时间尺度会有一个增大的过程，此过程中换流器的功率因数下降，逆变器的无功功率需求量大于补偿设备提供的无功功率，此部分缺少的无功功率将由交流系统提供，从而对换流母线处的电压造成影响。因此，在评估多馈入直流相互影响时，需要计及电磁暂态时间尺度直流电流变化对换流母线处电压的影响。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了计及直流电流变化域的多馈入直流相互影响评估方法，该方法计及扰动出现后到整流侧定电流控制器动作前，电磁暂态时间尺度上直流电流的变化域对换流母线处电压的影响，分析了扰动后直流电流的变化域和调节器的时间常数对电压相互作用因子计算的影响，推导了计及直流电流变化域的多馈入相互作用因子表达式，该方法计算的多馈入相互作用因子更接近时域仿真得到的结果。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了计及直流电流变化域的多馈入直流相互影响评估方法，包括：

确定整流侧定电流控制器动作前的直流电流变化域；

利用求得的直流电流变化域，计算换流母线处的电压变化量；

利用求得的换流母线电压变化量，计算各换流母线电压变化量的比值，得到多馈入电压相互作用因子的值；

利用求得多馈入电压相互作用因子的值，衡量受端电网多直流系统之间的相互影响。

衡量时，根据多馈入电压相互作用因子的大小，来衡量直流系统之间相互影响。多馈入电压相互作用因子的取值范围在0～1之间，越接近于1，说明直流系统之间相互影响越大；越接近于0，说明直流系统之间相互影响越小。