CN104052076A - 一种估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法。包括以下步骤:1)建立孤岛***中交流电网短路电流计算用数据;2)计算换流母线的短路容量;3)计算换流站无功补偿容量、线路充电无功容量;4)根据基波频率、交流***短路容量、换流站无功补偿容量、线路充电无功功率估算并联谐振频率数值。本发明的方法在谐振频率估算时考虑了线路的充电电容,更加接近实际情况,因此评估得到的谐振频率更加准确。

Description

一种估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法
技术领域
本发明属于电力***计算分析领域,涉及一种电网并联谐振频率估算方法,更具体是涉及一种考虑线路充电无功估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法,属于估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法的创新技术。 
背景技术
高压及特高压直流输电技术由于其技术和经济特点,在远距离、大容量输电中得到广泛应用。直流输电工程的容量一般较大,联网运行中发生直流闭锁故障,直流功率将转移到并联运行的交流通道,造成***失稳的风险,需要安全稳定控制***采取切机切负荷措施来确保稳定,使得电网运行对安全稳定控制***依赖程度日益增大。此外,直流联网运行,为保证直流单极闭锁故障后***稳定,并联运行的交流通道潮流需要预留较大裕度,用于承接直流单极闭锁转移的功率。 
直流孤岛运行不仅可以化解直流双极闭锁稳控拒动或多回直流同时单极闭锁故障导致***失稳的风险,而且可以释放并联运行交流通道的裕度,提高交直流输电通道总的输电能力。因此,越来越多的直流输电工程均将送端孤岛运行作为其正常运行方式之一,以降低***安全风险。 
然而,直流输电***送端孤岛运行方式下交流***一般较弱,短路容量和短路比低,同时换流站中配置了大量的无功补偿设备,存在在一定条件下感性元件和容性元件发生并联谐振的风险。IEEE的导则《IEEEguide forplanningDClinksterminatingatAClocationshavinglow short-circuitcapacities》提出了谐振频率的估算方法如下: 
f res = f 1 × S AD Q Filter
其中,f1为基波频率,SAC为换流母线处交流***的短路容量,QFilter为换流站的无功补偿容量。 
其理论依据是当频率达到时,***中感性的阻抗与容性的阻抗相等,达到并联谐振条件。 
然而实际上,孤岛***中的线路总是存在一定的接地电纳,发出容性无功,因此考虑***的容性阻抗时应当将线路的充电无功考虑在内;同时交流***短路容量计算时,计算得到的短路容量往往是感性***的短路容量减去线路的充电无功,因此实际***的感性容量应为计算得到的短路容量与线路充电无功之和。 
综上所述,在估算直流送端孤岛***谐振频率时,应当考虑线路充电无功的作用。 
发明内容
本发明的目的是提出一种估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法。本发明是一种考虑线路充电无功估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法,在直流送端孤岛***谐振频率估算时,考虑线路充电无功的影响,从而更加接近***实际,提高计算分析的准确性。 
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案: 
本发明估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法,在估算直流送端孤岛***并联谐振频率时,考虑了线路充电无功的影响。
本发明估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法,包括以下步骤: 
1)建立孤岛***中交流电网短路电流计算用数据,其中计入了线路充电无功,但不包括换流站无功补偿; 
2)计算换流母线的短路容量SAC; 
3)根据换流站无功补偿设备参数计算换流站无功补偿容量QFilter、根据换流站各回出线的线路参数计算线路的充电无功总容量QLine;; 
4)根据基波频率、交流***短路容量、换流站无功补偿容量、线路充电无功功率,按以下公式估算并联谐振频率数值: 
f res = f 1 × S AD + K × Q Line Q Filter + K + Q Line
其中fres为谐振频率,f1为基波频率,K为比例系数。 
上述步骤1)中交流电网短路电流计算用数据包括发电机、变压器、线路数据。 
上述步骤4)中比例系数K取0~1。 
本发明是一种考虑线路充电无功估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法,在直流送端孤岛***谐振频率估算时,考虑线路充电无功的影响,从而更加接近***实际,提高计算分析的准确性。本发明是一种方便实用的估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法。 
附图说明
图1是本发明方法的实施流程图。 
图2是南方电网楚穗直流送端孤岛***某方式示意图。 
图3是图2所示***的谐波阻抗-频率曲线。 
具体实施方式
本发明提出的考虑线路充电无功估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法,具体的实施方式以下: 
1)在BPA或PSS/E等电力***分析程序中建立孤岛***中交流电网短路电流计算用数据,包括发电机、变压器、线路等数据,其中计入了线路充电无功,但不包括换流站无功补偿; 
2)使用BPA或PSS/E等电力***分析程序计算换流母线的短路容量SAC; 
3)根据换流站无功补偿设备参数计算换流站无功补偿容量QFilter、根据换流站各回出线的线路参数计算线路的充电无功总容量QLine;; 
4)根据基波频率、交流***短路容量、换流站无功补偿容量、线路充电无功功率,按以下公式估算并联谐振频率数值: 
f res = f 1 × S AD + K × Q Line Q Filter + K + Q Line
其中fres为谐振频率,f1为基波频率,K为比例系数,可取0~1。 
本发明所提供的估算方法已在南方电网楚穗直流送端孤岛运行方式下得到有效的验证。 
 以图2所示的楚穗直流送端孤岛***某运行方式为例,考虑f1=50Hz,计算得到SAC=5805MVA,QLine=911MVA,当换流站投入14组无功小组时, QFilter=2618MVA,取K=1,按上述步骤计算得到谐振频率为: 
f res = f 1 × S AD + K × Q Line Q Filter + K + Q Line = 50 × 5805 + 911 2618 + 911 = 68.98 Hz
对该方式进行谐波阻抗扫描,得到的谐波阻抗-频率曲线如图3所示,可见谐振频率约69Hz,与估算结果基本一致。 

Claims (4)

1.一种估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法,其特征在于,在估算直流送端孤岛***并联谐振频率时,考虑了线路充电无功的影响。 
2.根据权利要求1中所述的估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法,其特征在于包括以下步骤: 
1)建立孤岛***中交流电网短路电流计算用数据,其中计入了线路充电无功,但不包括换流站无功补偿; 
2)计算换流母线的短路容量SAC; 
3)根据换流站无功补偿设备参数计算换流站无功补偿容量QFilter、根据换流站各回出线的线路参数计算线路的充电无功总容量QLine;; 
4)根据基波频率、交流***短路容量、换流站无功补偿容量、线路充电无功功率,按以下公式估算并联谐振频率数值: 
其中fres为谐振频率,f1为基波频率,K为比例系数。 
3.根据权利要求2中所述的估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法,其特征在于上述步骤1)中交流电网短路电流计算用数据包括发电机、变压器、线路数据。 
4.根据权利要求2中所述的估算直流送端孤岛***并联谐振频率的方法,其特征在于上述步骤4)中比例系数K取0~1。 
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