本发明涉及,具体而言涉及一种考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法、系统与介质。
背景技术:
1、经济技术快速发展带来的负荷需求的增大,促进着远距离、大容量的高压直流输电技术的快速发展,直流输电容量愈发增加与多回直流落点于同一受端电网的情况难以避免。随着全球能源枯竭与环境污染等影响,新能源场站在电力系统中的占比逐渐增大。因此,多回传统直流与柔性直流所形成的混合直流多馈入系统已成为我国新型电力系统的典型特征。柔性直流(vsc-based hvdc)与交流系统之间的交互机理与传统的直流输电系统存在明显的差异,这种差异不仅体现在硬件和控制策略上,还体现在其对系统稳定性的影响上,不同控制方式明显改变其影响机理。
2、对于柔性直流,其控制策略和与交流系统的交互方式会影响其运行阻抗,进而影响系统的静态电压稳定性,例如基于电压源换流器和可控制的电力电子器件,通过控制这些器件的开通和关断,实现对交流电流的调制。这一过程不仅实现了对电压的调控,还为交流电网的稳定、可靠、高效互联提供了可能。目前,现有研究方法通过将柔性直流等效为运行阻抗的方式,接入传统直流系统进行稳定性分析。这种方法虽然能够给出一定的稳定性判据,但可能无法深入揭示其内在的稳定性机理。
3、雅可比矩阵奇异性是一种描述系统稳定性的有效方法,它考虑了系统中各状态变量的变化率及其相互关系。通过从雅可比矩阵奇异性出发分析稳定性,可以更全面地理解柔性直流对系统稳定性的影响,以更细致地描述系统在不同控制方式和扰动下的动态行为,从而提供更准确的稳定性评估。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的技术问题,本发明目的旨在提供一种考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法,将不同控制方式下的柔性直流的接入看作是对传统直流系统的扰动,能够准确评估混合直流系统的受端电网强度。
2、根据本发明目的的第一方面,提出一种考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法,将不同控制方式下的柔性直流的接入等效为对传统直流系统的扰动,所述受端电网强度评估方法包括:
3、根据柔性直流控制方式确定扰动前的传统直流系统,并基于柔性直流控制方式的不同将对应的原柔性直流接入节点等效为未接入柔性直流的联络节点与接地节点,获得扰动前的系统雅可比矩阵;
4、基于扰动前的系统雅可比矩阵的奇异边界,计算扰动前特征矩阵并对其特征值分解,并据此计算出未考虑柔性直流影响的广义短路比与临界值;
5、通过降阶考虑柔性直流的混合直流系统雅可比矩阵得到等值传统直流系统的雅可比矩阵,并据此计算等值特征矩阵及其与扰动前特征矩阵之间的扰动量;以及
6、根据所述扰动量修正广义短路比,获得混合直流系统的等值广义短路比,与所述临界值相减得到系统稳定裕度。
7、根据本发明目的的第二方面,还提出一种计算机系统,包括:
8、一个或多个处理器,以及
9、用于存储可被操作的指令的存储器;
10、其中,所述指令在被所述一个或多个处理器执行时实现前述的考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法的过程。
11、根据本发明目的的第三方面,还提出一种存储计算机程序的计算机可读取介质,所述计算机程序包括能被一个或多个处理器执行的指令/指令集,所述指令/指令集在被所述一个或多个处理器执行时,实现前述考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法的过程。
12、由以上技术方案,本发明提出的考虑混合直流控制方式的受端电网强度评估方法,将不同控制方式下的柔性直流的接入看作是对传统直流系统的扰动,修正得到的等值广义短路比指标,能够适用于分析不同柔性直流控制方式下的混合直流系统的静态电压稳定性。基于混合直流系统雅可比矩阵的奇异边界,其机理明确,能够准确评估混合直流系统的受端电网强度。
13、与现有技术相比,本发明提出的考虑混合直流控制方式的受端电网强度评估方法的显著优点在于:该评估方法综合全面考虑不同柔性直流控制方式的接入对受端电网强度的影响,能够提供更准确的评估结果,并提供量化的评估指标(广义短路比、临界值和稳定裕度),使得评估结果更为直观,利于判断系统是否需要进行优化或改进,从而做出科学、合理的决策,并可以根据不同的柔性直流控制方式和系统规模进行灵活的调整,具有较好的适应性,优化电网运行安全和稳定性。
14、应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外,所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
15、结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
1.一种考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法,其特征在于,将不同控制方式下的柔性直流的接入等效为对传统直流系统的扰动,所述受端电网强度评估方法包括:
2.根据权利要求1所述的考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法,其特征在于,所述基于柔性直流控制方式的不同将对应的原柔性直流接入节点等效为未接入柔性直流的联络节点与接地节点,包括:
3.根据权利要求2所述的考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法,其特征在于,所述扰动前的系统雅可比矩阵被配置按照如下方式表达:
4.根据权利要求3所述的考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法,其特征在于,所述扰动前特征矩阵被配置按照如下方式表达:
5.根据权利要求4所述的考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法,其特征在于,所述未考虑柔性直流影响的广义短路比与临界值,被配置按照如下方式表达:
6.根据权利要求4所述的考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法,其特征在于,所述混合直流系统雅可比矩阵被配置按照如下方式表达:
7.根据权利要求6所述的考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法,其特征在于,所述等值传统直流系统的雅可比矩阵、等值特征矩阵及其与扰动前特征矩阵之间的扰动量被配置按照如下方式表达:
8.根据权利要求7所述的考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法,其特征在于,所述根据所述扰动量修正广义短路比,获得的混合直流系统的等值广义短路比,被配置按照如下方式表达:
9.一种计算机系统,其特征在于,包括:
10.一种存储计算机程序的计算机可读取介质,其特征在于,所述计算机程序包括能被一个或多个处理器执行的指令/指令集,所述指令/指令集在被所述一个或多个处理器执行时,实现所述权利要求1-8中任意一项所述的考虑柔性直流控制方式的受端电网强度评估方法的过程。