[发明专利]一种用于确定直流输电系统承载新能源能力的方法及系统

摘要

本发明公开了一种用于确定直流输电系统承载新能源能力的方法及系统，属于电力系统领域。本发明方法包括：获取新能源实际发出的有功功率和直流输电系统传输的有功功率；获取开断后交流线路的有功功率；判断交流线路开断后是否存在交流线路过负荷及电压越限；调整电网运行方式；判断电网是否存在交流线路过负荷以及电压越限；针对电网直流输电系统施加可引起过电压威胁的故障扰动；确定电网新能源发电机组端口母线是否存在过电压，获取电网大功率不对称负荷引起的电压和电流不平衡度，输出直流输电系统承载新能源能力。本发明评估电网运行过程中新能源最大出力水平和直流传输功率，提供了一套可靠的新能源和直流系统承载能力评估方法。

主权项

1.一种用于确定直流输电系统承载新能源能力的方法，所述方法包括：步骤1.1获取直流输电系统承载参数，根据承载参数建立电网潮流计算模型和稳定计算模型，根据电网潮流计算模型和稳定计算模型获取新能源实际发出的有功功率和直流输电系统传输的有功功率；步骤1.2对电网内的大于或等于220kV电压等级的N条交流线路逐一进行N‑1开断潮流分析，获取开断后交流线路的有功功率；步骤1.3判断交流线路开断后是否存在交流线路过负荷及电压越限，若是执行步骤1.4，否则执行步骤1.6；步骤1.4调整电网运行方式，所述调整电网运行方式包括：投切无功补偿装置或转移交流潮流措施；步骤1.5判断电网是否存在交流线路过负荷以及电压越限，若是执行步骤1.6，否则执行步骤1.21；步骤1.6针对电网直流输电系统施加可引起过电压威胁的故障扰动；步骤1.7确定电网新能源发电机组端口母线是否存在过电压，若存在执行步骤1.21，否则执行步骤1.8；步骤1.8获取电网大功率不对称负荷引起的电压和电流不平衡度；步骤1.9判断电压和电流不平衡度是否达到门槛值，若是则执行步骤1.21，否则执行步骤1.10；步骤1.10选择具有最大传输功率的电网直流输电系统进行单极闭锁故障扰动；步骤1.11判断电网的频率是否超过限值，判断盈余电网有功功率的冲击下，电网的频率是否达到新能源最高频率耐受能力，若是则执行步骤1.21，否则执行步骤1.12；步骤1.12针对电网进行电厂进行跳闸故障扰动；步骤1.13判断电网的频率是否超过限值判断缺额有功功率的冲击下，电网的频率是否达到新能源最低频率耐受能力，若是则执行步骤1.21，否则执行步骤1.14；步骤1.14获取电网小扰动动态稳定性，获取电网主导机电振荡模式的小扰动阻尼比；步骤1.15判断小扰动阻尼比是否满足大于预设值要求，若不满足，则执行步骤1.21，若满足，则执行步骤1.16；步骤1.16对电网中交流线路和直流输电系统进行三永N‑1故障扫描，根据PSD‑BPA暂态稳定计算程序，对电网中大于或等于220kV电压等级的N条线路进行三永N‑1故障校核；步骤1.17获取电网发电机功角是否能够保持暂态稳定的标准为扰动后机组间功角相对增大，经过第一或第二个振荡周期不失步，做同步的衰减振荡，若是执行1.18，否否执行步骤1.22；步骤1.18根据Prony分析对电网发电机功角进行时域仿真获取电网机组功角曲线、线路功率曲线和振荡模式的大扰动阻尼比；步骤1.19判断大扰动阻尼比是否满足大于预设值要求，若是执行1.21，否则执行1.22；步骤1.20确定新能源实际发出的有功功率P_G和直流输电系统传输的有功功率P_d，令△P＝1000MW，将新能源发出的有功功率和直流输电系统传输的有功功率均增加△P，令P_G＝P_G+△P，P_d＝P_d+△P，△P＝△P/2，执行1.2；步骤1.21确定新能源实际发出的有功功率P_G和直流输电系统传输的有功功率P_d，令△P＝1000MW，将新能源发出的有功功率和直流输电系统传输的有功功率均减小△P，令P_G＝P_G‑△P，P_d＝P_d‑△P，△P＝△P/2，执行步骤1.22；步骤1.22判断△P≤10MW，若是执行步骤1.23，否则执行步骤1.2；步骤1.23输出新能源实际发出的有功功率P_G和直流输电系统传输的有功功率P_d，所述新能源实际发出的有功功率P_G和直流输电系统传输的有功功率P_d为直流输电系统承载新能源能力。