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基于柔性直流技术的城市电网分区互联装置的定容方法制造方法及图纸

技术编号:14762497 阅读:130 留言:0更新日期:2017-03-03 16:33
本发明专利技术公开一种基于柔性直流技术的城市电网分区互联装置的定容方法,包括下列步骤:①求解有功需求;②求解无功需求;③满足功率需求的容量设计;④基于模块化多电平换流器模块化的容量处理;⑤容量取整。在已知互联分区的基本情况下,本发明专利技术能够合理地确定分区互联装置的容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于柔性直流装置改造后的配电网(柔性配电网)规划领域。提供一种城市电网分区互联装置的定容方法。
技术介绍
城市电网是电力系统的重要组成部分,也是城市现代化建设的重要基础设施之一,随着我国经济的快速发展,城市电网对供电量的需求及可靠性要求也越来越高。目前大型城市电网多为受端电网,本地电源装机容量远远无法满足负荷需求,区外来电比例较高[1]。为了解决电网短路电流过大的问题,同时防止500kV/220kV电磁环网的事故隐患,大型城市电网一般都采取220kV电压等级分区运行模式[2][3],相邻分区间互为备用。然而,随着城市电网负荷水平逐年增高,城市电网分区运行面临电力平衡与N-1故障后潮流过载的挑战[4],以及暂态故障下电压稳定的问题,分区间功率的紧急支援显得非常必要。分区互联装置不仅能够在城市电网分区间灵活地控制有功功率的传输,还能快速独立地调节动态无功的输出,这些优点能够很好地解决分区有功缺额和电压稳定的问题,提高城市电网的安全性和可靠性。同时,装置换流站结构紧凑占地面积相对较少,在城市电网互联中使用具有很大优势[5]。在柔性直流系统规划阶段,分区互联装置的容量大小影响着装置的造价,因此研究分区互联装置的定容方法在电网规划阶段显得至关重要。目前国内类似的南京西环网装设UPFC工程中,在选择装置UPFC容量时主要考察了未来电网结构和负荷变化情况下装置消除潮流过载问题的作用[6],分区互联装置还需根据分区的潮流、电压等实际情况进行定容。参考文献:[1]王伟,马鸿杰,金敏杰.大受端城市电网若干安全问题及对策[J].电力与能源,2011,01(01):26-29.[2]李晶生.天津电网“十一五”规划综述[J].电网技术,2006,20(30):1-5.[3]侯春青,郑惠萍.2005年山西中南部500kV及220kV电网的电磁环网运行方式研究[J].电网技术,2005,10(29):80-84.[4]刘树勇,顾强,张丽娟,刘聪.“十一五”期间天津500/220kV电网分区供电方案[J].电网技术,2008,09(32):51-55.[5]汤广福,贺之渊,庞辉.柔性直流输电工程技术研究、应用及发展[J].电力系统自动化,2013,15:3-14.[6]甄宏宁,梁志瑞,王莹,王震泉,张诗滔.南京西环网装设UPFC装置的主设备容量优化选择[J].江苏电机工程,2015,06:18-22.
技术实现思路
本专利技术提供一种基于柔性直流技术的城市电网分区互联装置的定容方法,技术方案如下:一种基于柔性直流技术的城市电网分区互联装置的定容方法,包括下列步骤:①求解有功需求仿真电网N-x故障得到分区的过载故障集{f1,f2,…,fk,…,fm本文档来自技高网
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基于柔性直流技术的城市电网分区互联装置的定容方法

【技术保护点】
一种基于柔性直流技术的城市电网分区互联装置的定容方法,包括下列步骤:①求解有功需求仿真电网N‑x故障得到分区的过载故障集{f1,f2,…,fk,…,fm},k、m分别为过载故障编号和总数,则有功需求Pd可由下式得到:Pd=max(P1,P2,...,Pk,...,Pm)式中,Pk表示故障fk情况下消除元件过载所需的最小有功支援值;②求解无功需求仿真暂态故障得到分区1电压失稳故障集{e1,e2,…,el},分区2电压失稳故障集{g1,g2,…,gn},l、n分别为两分区电压失稳故障总数,则分区1和分区2无功需求Qd1和Qd2可由下式表示:Qd1=max(Q1,Q2,...,Ql)Qd2=max(Ql+1,Ql+2,...,Ql+n)]]>式中,Qt(t=1,2,…,l,l+1,…,l+n)表示两分区各故障情况下为稳定电网电压需要分区互联装置的最小动态无功补偿值;③满足功率需求的容量设计按照下式得到两分区无功需求Qd1和Qd2对应所需的两端模块化多电平换流器换流站容量SQd1和SQd2:SQd=26IbNMmax(kUs+XeqQdkUs),Qd<QtpSQd=Qd,Qd&GreaterEqual;Qtp]]>式中,Qd表示无功需求,其它参数通常情况下已知:Xeq表示装置换流站和换流站公共联接点间的等效电抗值,Us为换流站公共联接点母线线电压幅值,k为联接变压器的变比,IbN为换流器桥臂电流额定值,Mmax为换流器的最大电压调制比,Qtp为转折点无功功率,其中,转折点无功功率Qtp求解如下式:Qtp=26(kUs)2IbNkMmaxUs-26IbNXeq]]>考虑装置两端换流站采用相同的容量设计,则分区互联装置的容量Sr由下式确定:Sr=max(Pd,max(SQd1,SQd1))④基于模块化多电平换流器模块化的容量处理模块化多电平换流器功率单元的主电路和控制系统均采用模块化设计,对容量进行如下处理:Sr=6kS0S0=UNIbN]]>式中,k为正整数;S0为一个功率单元的额定容量;UN表示换流器功率单元的额定电压;⑤容量取整对容量Sr进行适当的取整处理,并留一定裕量。...

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性直流技术的城市电网分区互联装置的定容方法,包括下列步骤:①求解...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖峻蒋迅郭伟刚发运
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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