[发明专利]一种多馈入系统的状态判断方法、装置和电子设备

说明书

本申请公开了一种多馈入系统的状态判断方法、装置和电子设备，该方法和装置应用于该电子设备，具体为基于单馈入系统的标幺值准稳态方程组建立四阶雅可比矩阵；对四阶雅可比矩阵进行矩阵变换，得到四种不同控制方式的功率分叉雅可比矩阵和静态电压稳定雅可比矩阵；根据功率分岔雅可比矩阵的元素进行计算，得到第一灵敏度和第二灵敏度；根据第一灵敏度和第二灵敏度判断交直流系统的功率分岔特性和静态电压稳定性。本方案基于四节压块矩阵进行计算得到直流传输功率对直流电流的灵敏度和或节点无功对交流电压的灵敏度，从而实现对多馈入系统是否功率可控和静态电压稳定进行有效判断。

技术领域

本申请涉及电力装备技术领域，更具体地说，涉及一种多馈入系统的状态判断方法、装置和电子设备。

背景技术

多回电网换相高压直流输电LCC-HVDC馈入同一交流电网所形成的MIDC系统(multi-infeed LCC-HVDC system，多馈入系统)已成为我国新型电力系统的主要代表类型之一，其安全稳定运行是保证“碳达峰、碳中和”战略目标实现的关键所在。多馈入系统中直流系统间以及交直流系统间的复杂相互作用是影响其稳定运行的主要因素，按照功率分岔或静态电压稳定两种稳定形态将相互作用分为功率相互作用和电压相互作用两种类型，准确度量多馈入系统中的相互作用对于系统规划与运行十分重要。

现有研究根据交直流系统准稳态方程组分别建立了3阶雅克比矩阵(又称功率分岔雅克比矩阵)和2阶雅克比矩阵(又称静态电压稳定雅克比矩阵)来定义功率相互作用因子与电压相互作用因子，基于电压相互作用因子与两阶雅克比矩阵元素之间的关系，利用CIGRE标准模型分析了LCC-HVDC在三种不同控制方式下功率-电压外特性的数值特征。

然而，现有研究未能系统地阐述功率分岔雅克比矩阵与静态电压稳定雅克比矩阵之间的转化关系，也没有提出能够统一定功率定息弧角(CP-CEA)，定电流定息弧角(CC-CEA)，定功率定电压(CP-CV)和定电流定电压(CC-CV)4种常见控制方式的雅克比矩阵建模方法，导致难以有效比较不同控制方式下的分析结果，无法准确判断系统是否功率可控和静态电压稳定。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种多馈入系统的状态判断方法、装置和电子设备，用于比较不同控制方式下的分析结果，以准确判断系统是否功率可控和静态电压稳定。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种多馈入系统的状态判断方法，应用于电子设备，所述状态判断方法包括步骤：

基于单馈入系统的标幺值准稳态方程组，以所述单馈入系统的关断角、直流电流、交流电压和功率角的微增量为自变量，以所述单馈入系统的直流电压、直流传输功率、节点无功功率和节点有功功率的微增量为因变量，建立四阶雅可比矩阵；

对所述四阶雅可比矩阵进行矩阵变换，得到四种不同控制方式的功率分叉雅可比矩阵和静态电压稳定雅可比矩阵；

根据所述功率分岔雅可比矩阵的元素进行计算，得到所述单馈入系统中直流传输功率对直流电流的第一灵敏度

根据所述静态电压稳定雅可比矩阵的元素进行计算，得到所述单馈入系统中直流系统发出的无功功率功率对交流电压的第二灵敏度；

根据所述第一灵敏度和所述第二灵敏度判断交直流系统的功率分岔特性和静态电压稳定性。

可选的，所述标幺值准稳态方程组为：

P_d＝U_dI_d

P＝P_d-UEsin(θ)/Z