[发明专利]多类型电源打捆直流外送系统的功率传输能力计算方法

权利要求书

1.一种多类型电源打捆直流外送系统的功率传输能力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取稳态数学模型和状态空间模型；

步骤2：根据所述稳态数学模型和状态空间模型归纳稳态运行约束条件和小信号稳定性约束条件；

步骤3：根据所述稳态运行约束条件和小信号稳定性约束条件组成的多维约束条件搜索得到满足所述多维约束条件的所有功率运行点，共同构成系统稳定运行区域；

步骤4：根据所述稳定运行区域得到多类型电源配比与系统功率传输能力的关系。

2.如权利要求1所述的功率传输能力计算方法，其特征在于：根据系统潮流方程和LCC-HVDC稳态方程建立系统的稳态数学模型。

3.如权利要求1所述的功率传输能力计算方法，其特征在于：根据系统的动态过程建立状态空间模型，其可以表示为：其中，X_all、U_all分别为系统状态向量、输入向量。

4.如权利要求1所述的功率传输能力计算方法，其特征在于：所述稳态运行约束条件包括满足系统潮流的基本约束条件和满足安全运行的附加约束条件。

5.如权利要求4所述的功率传输能力计算方法，其特征在于：所述满足安全运行的附加约束条件包括交流母线电压偏移约束和LCC-HVDC安全运行约束；其中，所述交流母线电压偏移约束可以表示为：其中，U_pccr和U_pcci分别表示LCC-HVDC整流侧和逆变侧交流母线电压；U_min取0.95p.u.；U_max取1.05p.u.；所述LCC-HVDC安全运行约束可以表示为：其中，α_r和γ_i分别表示LCC-HVDC整流侧触发角和逆变侧关断角，其中α₀取5°，γ₀取7.2°。

6.如权利要求1所述的功率传输能力计算方法，其特征在于：所述小信号稳定性约束条件可以通过如下方式确定：将所述状态空间模型在平衡点处线性化，得到系统小信号模型，可表示为：其中，A_all、B_all分别为系统整体状态矩阵、输入矩阵；ΔXall、ΔUall分别为系统状态向量增量、输入向量增量；

然后通过能量衰减指标μ来衡量系统小信号稳定性，能量衰减指标μ对应小信号稳定性约束条件可以表示为：其中，P为实对称矩阵，Q为正定对称矩阵，eig(P^-1)表示求取P^-1的特征值，μ为能量衰减指标。

7.如权利要求6所述的功率传输能力计算方法，其特征在于：所述多类型电源包括风电、水电和光伏电源。

8.如权利要求7所述的功率传输能力计算方法，其特征在于：所述根据所述多维约束条件搜索得到满足多维约束条件的所有功率运行点，共同构成系统稳定运行区域具体包括：

步骤1：在给定水电有功出力下，给定直流传输功率P_dcr和风光有功配比；

步骤2：根据所述稳态数学模型求解得到水电功率运行点和风电、光伏功率运行点，根据所述小信号模型计算对应稳态运行点下的所述状态矩阵A_all，判断是否满足系统稳态运行约束条件和小信号稳定性约束条件，若满足则说明所得的水电、风电、光伏功率稳定运行，所述直流传输功率P_dcr为满足所述多维约束条件的一组功率运行点；

步骤3：改变水电有功出力、直流传输功率或风光有功配比，采用遍历搜索的方式，找出所有满足所述多维约束条件的功率运行点，最终构成系统稳定运行区域。