一種直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法
【專利摘要】本發明提供一種直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法,包括以下步驟:獲得聯絡線兩側電網振蕩模式的區域間振蕩頻率和區域間阻尼比;獲得交流聯絡線兩側電網的慣性常數的比值;確定交流聯絡線功率欠切值;確定直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動最大值;評估直流閉鎖安控動作對交流聯絡線的影響。本發明適用于直流閉鎖安控動作情況下聯絡線波動情況分析,有利于系統分析人員、調度運行人員分析電網特性。
【專利說明】一種直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電力系統運行和控制【技術領域】,具體涉及一種直流閉鎖安控動作下交 流聯絡線功率波動的評估方法。
【背景技術】
[0002] 由于我國資源能源分布不均、能源基地與負荷中心之間距離較長,而直流特別是 特高壓直流具有遠距離、大容量輸電等特點,在我國得到了大規模的應用,目前已形成了規 模巨大的交直流互聯電網。當直流閉鎖時將對送受端交流電網產生較大的功率擾動,擾動 在造成電網功率平衡問題的同時也會引發交流聯絡線的功率波動。功率的大幅波動將制約 交流聯絡線的輸電能力。為確保電網的安全穩定,實際一般采取送端電網安控切機、受端電 網安控切負荷等方法來減小擾動。因而如何準確計算直流閉鎖引發的交流聯絡線的波動大 小對指導互聯電網方式安排具有重要意義。
[0003] 申請號為201010187823. 1的發明專利公開了一種兩大區域互聯電力系統交流聯 絡線功率波動峰值的計算方法,將兩區域互聯電網系統簡化為二階線性系統。聯絡線波動 看做二階系統的輸入量為階躍函數時的階躍響應,并給出了聯絡線功率波動大小計算方 法。期刊《電力自動化設備》2013年01期公開了 "直流閉鎖引發交流聯絡線功率波動的機 理以及峰值計算",在此基礎上給詳細分析了直流閉鎖時聯絡線波動情況。但兩者均未考慮 電網實際運行中會采取的安控切機、切負荷等策略。如果直接采用其提供的方法計算直流 閉鎖安控動作引發的聯絡線波動大小與實際結果差別非常大。
【發明內容】
[0004] 為了克服上述現有技術的不足,本發明提供一種直流閉鎖安控動作下交流聯絡線 功率波動的評估方法,適用于直流閉鎖安控切機切負荷情況下聯絡線波動情況分析,有利 于系統分析人員、調度運行人員分析電網特性。
[0005] 為了實現上述發明目的,本發明采取如下技術方案:
[0006] 本發明提供一種直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法,所述方法 包括以下步驟:
[0007] 步驟1 :獲得聯絡線兩側電網振蕩模式的區域間振蕩頻率和區域間阻尼比;
[0008] 步驟2 :獲得交流聯絡線兩側電網的慣性常數的比值;
[0009] 步驟3 :確定交流聯絡線功率欠切值;
[0010] 步驟4 :確定直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動最大值;
[0011] 步驟5 :評估直流閉鎖安控動作對交流聯絡線的影響。
[0012] 所述步驟1中,根據小干擾理論分析中的特征值分析法獲得聯絡線兩側電網振蕩 模式的區域間振蕩頻率和區域間阻尼比,或對發生擾動時聯絡線實際功率振蕩曲線進行 PRONY分析獲得聯絡線兩側電網振蕩模式的區域間振蕩頻率和區域間阻尼比,區域間振蕩 頻率和區域間阻尼比分別用(^和ξ表示。
[0013] 所述步驟2中,根據聯絡線兩側電網的發電機參數,獲得聯絡線兩側電網的慣性 常數的比值,用ΗΣ1/ΗΣ2表示,其中ΗΣ1、ΗΣ2分別為聯絡線兩側電網所有機組的總慣性常數。
[0014] 所述步驟3中,根據直流閉鎖以及安控動作情況,可得到直流閉鎖損失功率值 APdc,直流閉鎖至機組或負荷切除時間間隔ΛΤ,以及切除機組或負荷總出力為ΛΡΤ,于是 系統功率欠切量可表示為:
[0015] AP0=APdc-APt
[0016]其中,ΛΡ。為系統功率欠切量。
[0017] 所述步驟4中,將直流閉鎖安控動作下對系統的擾動簡化為沖擊擾動和階躍擾動 的疊加,可得到直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動最大值。
[0018] 所述步驟4具體包括以下步驟:
[0019] (4-1)直流閉鎖安控動作給交流系統施加的擾動看做幅值為ΛPt,等效時間為ΛT 的沖激擾動和幅值為的階躍擾動的疊加,根據交流系統單純受沖激擾動和單純受階躍 擾動下交流聯絡線波動情況,受疊加擾動時交流聯絡線波動方程:
【權利要求】
1. 一種直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法,其特征在于:所述方法 包括以下步驟: 步驟1:獲得聯絡線兩側電網振蕩模式的區域間振蕩頻率和區域間阻尼比; 步驟2 :獲得交流聯絡線兩側電網的慣性常數的比值; 步驟3 :確定交流聯絡線功率欠切值; 步驟4 :確定直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動最大值; 步驟5 :評估直流閉鎖安控動作對交流聯絡線的影響。
2. 根據權利要求1所述的直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法,其 特征在于:所述步驟1中,根據小干擾理論分析中的特征值分析法獲得聯絡線兩側電網振 蕩模式的區域間振蕩頻率和區域間阻尼比,或對發生擾動時聯絡線實際功率振蕩曲線進行 PRONY分析獲得聯絡線兩側電網振蕩模式的區域間振蕩頻率和區域間阻尼比,區域間振蕩 頻率和區域間阻尼比分別用(^和€表示。
3. 根據權利要求1所述的直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法,其特 征在于:所述步驟2中,根據聯絡線兩側電網的發電機參數,獲得聯絡線兩側電網的慣性常 數的比值,用H21/H22表示,其中H21、H22分別為聯絡線兩側電網所有機組的總慣性常數。
4. 根據權利要求1所述的直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法,其 特征在于:所述步驟3中,根據直流閉鎖以及安控動作情況,可得到直流閉鎖損失功率值 APdc,直流閉鎖至機組或負荷切除時間間隔AT,以及切除機組或負荷總出力為APt,于是 系統功率欠切量可表示為: A P0 = A Pdc- a Pt 其中,APtj為系統功率欠切量。
5. 根據權利要求1所述的直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法,其特 征在于:所述步驟4中,將直流閉鎖安控動作下對系統的擾動簡化為沖擊擾動和階躍擾動 的疊加,可得到直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動最大值。
6. 根據權利要求1或5所述的直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法, 其特征在于:所述步驟4具體包括以下步驟: (4-1)直流閉鎖安控動作給交流系統施加的擾動看做幅值為APt,等效時間為AT的 沖激擾動和幅值為的階躍擾動的疊加,根據交流系統單純受沖激擾動和單純受階躍擾 動下交流聯絡線波動情況,受疊加擾動時交流聯絡線波動方程:
由于AT遠小于振蕩周期且€小于0. 15, e?T/2近似為1,受疊加擾動時交流聯絡線 波動方程可化簡為:
(4-2)根據受疊加擾動時交流聯絡線波動方程,可得到直流閉鎖安控動作下交流聯絡 線功率波動最大值,有:
其中,Hmax為直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動最大值。
7.根據權利要求1所述的直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動的評估方法,其特 征在于:所述步驟5中,根據得到的直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動最大值評估 直流閉鎖安控動作對交流聯絡線的影響,直流閉鎖安控動作下交流聯絡線功率波動最大值 越大,直流閉鎖安控動作對交流聯絡線的影響越大。
【文檔編號】H02J3/24GK104333021SQ201410641350
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月7日 優先權日:2014年11月7日
【發明者】王晶, 董昱, 胡超凡, 葛睿, 夏翔, 梁志峰, 周才期, 閆殿濤 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院