檢測可饋入受端交流系統的直流規模的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力技術領域，特別是涉及檢測可饋入受端交流系統的直流規模的方 法和系統。
【背景技術】
[0002] 直流輸電技術特別適合于大功率、遠距離輸電，對于輸電距離上千公里、輸送容量 上千萬千瓦的西電東送工程，可采用直流輸電實現遠距離輸電。當直流輸電系統饋入交流 系統中時，交直流系統之間的相互作用特性將變得相當復雜，遠景年負荷密集地區可能出 現饋入多回直流的情況，這種條件下，若受端交流系統電壓支撐能力不足，交流系統故障后 恢復難度加大，交直流相互影響問題突出，將影響整個電網的性能。因此，如何根據受端交 流系統電壓支撐能力，確定受端交流系統可饋入直流規模，是電網規劃需解決的重要問題。
[0003] 目前，電網規劃人員一般根據經驗檢測可饋入受端交流系統的直流規模，然后再 進行穩定性校核，若想確定最優的直流輸電規劃，便只能通過不斷的試錯，缺乏有效的評價 指標，效率低下。雖然國內外學者提出了采用多饋入有效短路比指標及其閾值作為交直流 并聯運行電網中受端交流系統的強弱評價指標，但該項指標未應用到實際中指導電網規 劃。在實際應用中，如何有效地檢測可饋入受端交流系統的直流規模是當前直流輸電規劃 所面臨的重要問題。

【發明內容】

[0004] 基于此，有必要針對現有技術效率低的問題，提供一種檢測可饋入受端交流系統 的直流規模的方法和系統。
[0005] -種檢測可饋入受端交流系統的直流規模的方法，包括以下步驟：
[0006] 基于電網各分區的電力電量平衡結果，確定電網受端交流系統需饋入的直流回數 N，選定每回直流的直流落點；N為正整數；
[0007] 計算各直流的相互作用指標，并根據各直流的相互作用指標依次從N回直流中選 擇受端交流系統可饋入的第K回直流；I < K < N ;
[0008] 計算受端交流系統饋入第K回直流后，饋入受端交流系統的所有直流的多饋入有 效短路比，將所述多饋入有效短路比與預設多饋入有效短路比閾值進行比較，判斷受端交 流系統是否可承受第K回直流饋入；若是，則進入下一步驟；
[0009] 根據判斷結果校核第K回直流饋入后電網的穩定性，若滿足電網穩定性條件，則 接受第K回直流饋入；
[0010] 將所有滿足電網穩定性條件的直流設為可饋入受端交流系統的直流規模。
[0011] -種檢測可饋入受端交流系統的直流站點的系統，包括：
[0012] 確定裝置，用于基于電網各分區的電力電量平衡結果，確定電網受端交流系統需 饋入的直流回數N，選定每回直流的直流落點；N為正整數；
[0013] 選擇裝置，用于計算各直流的相互作用指標，并根據各直流的相互作用指標依次 從N回直流中選擇受端交流系統可饋入的第K回直流；I < K < N ;
[0014] 判斷裝置，用于計算受端交流系統饋入第K回直流后，饋入受端交流系統的所有 直流的多饋入有效短路比，將所述多饋入有效短路比與預設多饋入有效短路比閾值進行比 較，判斷受端交流系統是否可承受第K回直流饋入；若是，則執行校核裝置的功能；
[0015] 校核裝置，用于根據判斷結果校核第K回直流饋入后電網的穩定性，若滿足電網 穩定性條件，則接受第K回直流饋入；
[0016] 設定裝置，用于將所有滿足電網穩定性條件的直流設為可饋入受端交流系統的直 流規模。
[0017] 上述檢測可饋入受端交流系統的直流規模的方法和系統，將多饋入有效短路比指 標運用于實際電網規劃中，通過將所有饋入直流的多饋入有效短路比指標與預設多饋入有 效短路比指標閾值進行比較，判斷受端交流系統是否可承受所述直流饋入，提高了檢測可 饋入受端交流系統的直流規模的效率。
【附圖說明】
[0018] 圖1為一個實施例的檢測可饋入受端交流系統的直流規模的方法流程圖；
[0019] 圖2為一個實施例的判斷受端交流系統是否可承受第K回直流饋入的方法流程 圖；
[0020] 圖3為一個實施例的檢測可饋入受端交流系統的直流規模的系統結構示意圖；
[0021] 圖4為一個實施例的用于判斷受端交流系統是否可承受第K回直流饋入的裝置的 結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合本發明附圖對本發明的技術方案做進一步的說明。
[0023] 圖1為一個實施例的檢測可饋入受端交流系統的直流規模的方法流程圖，包括以 下步驟：
[0024] S1，基于電網各分區的電力電量平衡結果，確定電網受端交流系統需饋入的直流 回數N，選定每回直流的直流落點；N為正整數；
[0025] 本步驟及全文余下部分中所述的直流規模可用直流容量來表征。
[0026] 在本步驟中，所述電力電量平衡結果，即各分區的可供電力與用電負荷之間的差 值，以及可供電量與用電量之間的差值。
[0027] 基于電網各分區的電力電量平衡結果，確定電網受端交流系統需饋入的直流總容 量、單回直流容量，并根據直流總容量、單回直流容量獲取直流回數N。
[0028] 所述直流落點可根據電力就近消納原則來選定，此時直流落點優先考慮電力缺額 較大的區域。或者，可綜合考慮系統受電能力、是否發生擁塞現象、電壓穩定性、過電壓等來 選擇直流落點。另外，選擇直流落點時還需兼顧系統運行的經濟性。
[0029] S2,計算各直流的相互作用指標，并根據各直流的相互作用指標依次從N回直流 中選擇受端交流系統可饋入的第K回直流；I < K < N ;
[0030] 本步驟通過計算直流相互作用指標，對N回期望饋入的直流進行優先級排序，從 而有效避免對電網穩定影響較大的直流過早饋入，妨礙后續直流饋入，降低電網可饋入直 流規模。直流相互作用指標可包括：
[0031] (a)短路容量指標，即待選直流換流站的短路容量，短路容量越大的直流優先級越 尚；
[0032] (b)單點相互作用指標，即待選直流與已有直流換流站中MIESCR(Multi Infeed Effective Short Circuit Ratio，多饋入有效短路比）最小的站點相互作用因子MIIFm， MIIFni越小的站點優先級越高；其中，MIESCR的計算公式如下：
[0034] 式中，i為直流回路編號，MSCR1為編號i的直流回路的多饋入有效短路比，S _為 編號后的等值直流功率，Pdl和P 分別為編號為i和j的直流回路的額定直流功率，Z 編號為i的直流回路的阻抗矩陣，',為編號為i和j的直流回路間的阻抗矩陣。
[0035] (c)整體相互作用指標：即各待選直流與全網已有直流的相互作用因子的平均值 MIIFa，MIIFj^j、的站點優先級越高；
[0036] (d)綜合選取指標：綜合短路容量指標、單點相互作用指標及整體相互作用指標， 形成直流落點綜合選取指標
值最小的點即為優 選直流落點。其中，綜合選取指標M(i)的計算方法如下：
[0042] a、b、c 為常數，且 a+b+c = 1。
[0043] S3,計算受端交流系統饋入第K回直流后，饋入受端交流系統的所有直流的多饋 入有效短路比，將所述多饋入有效短路比與預設多饋入有效短路比閾值進行比較，判斷受 端交流系統是否可承受第K回直流饋入；若是，則進入下一步驟；
[0044] 參見圖2,本步驟【具體實施方式】如下：
[0045] S31，計算J+K回直流的多饋入有效短路比，J為本次規劃前受端交流系統已有直 流回數，K為本次規劃已饋入受端交流系統的直流回數，I < K < N ;
[0046] 在本次規劃之前，可能受端交流系統已經存在饋入的直流。本步驟需考慮本次規 劃前已饋入的全部直流和本次規劃中需饋入的全部直流對受端交流系統的影響。
[0047] S32,將所有J+K回直流的多饋入有效短路比與設定多饋入有效短路比閾值進行 比較，判斷是否存在一回直流的多饋入有效短路比小于設定閾值；
[0048] S33,若是，將本次規劃中可饋入的直流規模確定為K-I回直流總容量；
[0049] S34,若所有直流的多饋入有效短路比均大于設定閾值，則判斷K是否等于N ;
[0050] S35,若K < N，則選擇第K+1回饋入的直流，重復上一步驟；
[0051 ] S36,若K = N，則接受全部N回直流饋入，將本次規劃中可饋入的直流規模確定為 N回直流總容量。
[0052] 在本步驟中，若有一個站點的MIESCR小于設定閾值，則說明受端交流系統不滿足 第K回直流饋入要求，因此，K-I回直流的容量總和即為受端系統可饋入直流規模；若全部 K個站點的MIESCR均大于設定閾值，則說明受端交流系統滿足第K回直流饋入要求，因此， K回直流的容量總和即為受端系統可饋入直流規模；若K = N，則全部N回直流的容量總和 即為受端系統可饋入直流規模。
[0053] 在一個實施例中，所述設定閾值可為1. 6。
[0054] S4,根據判斷結果校核第K回直流饋入后電網的穩定性，若滿足電網穩定性條件， 則接受第K回直流饋入。
[0055] 電網穩定性可通過電網抵御嚴重故障的能力來評價。在一個實施例中，可通過校 核第K回直流饋入后全網受端交流系統N-1、N-2、三相短路中開關拒動故障穩定性來校核 電網穩定性，其中，受端交流系統N-1、N-2分別表示系統中有一個設備故障退出運行和系 統中有兩個設備同時故障退出運行。
[0056] S5,將所有滿足電網穩定性條件的直流總容量設為可饋入受端交流系統的直流規 模。
[0057] 下面結合附圖對本發明的檢測受端交流系統饋入直流輸電規模的系統的實施例 進行闡述。
[0058] 如圖3所示，本發明的檢測受端交流系統饋入直流輸電規模的系統包括：
[0059] 確定裝置110,用于基于電網各分區的電力電量平衡結果，確定電網受端交流系統 需饋入的直流回數N，選定每回直流的直流落點；N為正整數；
[0060] 所述電力電量平衡結果，即各分區的可供電力和電量與用電負荷和電量之間的差 值。
[0061] 基于電網各分區的電力電量平衡結果，確定電網受端交流系統需饋入的直流總容 量、單回直流容量，并根據直流總容量、單回直流容量獲取直流回數N。
[0062] 所述直流落點可根據電力就近消納原則來選定，此時直流落點優先考慮電力缺額 較大的區域。或者，可綜合考慮系統受電能力、是否發生擁塞現象、電壓穩定性、過電壓等來 選擇直流落點。另外，選擇直流落點時還需兼顧系統運行的經濟性。