程 昕

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院，廣州 510663）

短路比指標(biāo)在多直流饋入電網(wǎng)中的應(yīng)用分析

程 昕

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院，廣州 510663）

目前，高壓直流輸電已經(jīng)成為我國(guó)大區(qū)互聯(lián)和遠(yuǎn)距離大容量輸電的重要形式，其中以廣東的直流落點(diǎn)為最甚，多個(gè)直流逆變站之間的電氣距離非常接近，給電網(wǎng)的安全運(yùn)行增加了很多潛在的風(fēng)險(xiǎn)。本文以南方電網(wǎng)為研究對(duì)象，研究有多回直流饋入的廣東電網(wǎng)各個(gè)換流母線的電壓支撐能力。本文研究了各種短路比指標(biāo)與直流閉鎖前后受端系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)電壓支撐能力間是否存在定量的關(guān)系。短路比指標(biāo)中的兩個(gè)因素分別是短路容量和直流功率，因此利用BPA進(jìn)行仿真時(shí)，不斷調(diào)整電網(wǎng)的線路長(zhǎng)度和直流功率，以研究短路容量和直流功率對(duì)受端系統(tǒng)的電壓跌落水平的影響。本文在進(jìn)行直流閉鎖后受端換流母線穩(wěn)態(tài)電壓跌落時(shí)，同時(shí)保留不同的直流線路和直流回?cái)?shù)來(lái)調(diào)整仿真模型，以研究直流回?cái)?shù)對(duì)受端電壓穩(wěn)定性的影響。

異步電網(wǎng)；多直流饋入；短路比

目前，高壓直流輸電已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)大區(qū)互聯(lián)和遠(yuǎn)距離大容量輸電的主要形式。隨著直流線路的增加，計(jì)及系統(tǒng)和與之相聯(lián)的其他直流系統(tǒng)的影響，與直流端相連的交流端的電壓支撐能力的問(wèn)題變得日益嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)外的學(xué)者嚴(yán)重關(guān)注這類問(wèn)題并展開(kāi)了不同程度的研究，其中有兩個(gè)交直流電網(wǎng)的安全問(wèn)題最為關(guān)注：一是交流故障引起直流換相失??；一是直流故障對(duì)受端交流電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定沖擊。對(duì)于前者，CIGRE提出了多饋入相互作用因子 MIIF（Multi-Infeed Interaction Factor），并且文獻(xiàn)[1]通過(guò)2008年南方電網(wǎng)模型下的仿真證實(shí)了 MIIF指標(biāo)與多饋入直流換向失敗間存在明確的關(guān)系，但該指標(biāo)有待量化。文獻(xiàn)[2]中提出了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)TVSI（Transient Voltage supporting Index），明晰了MIIF指標(biāo)的物理結(jié)構(gòu)意義，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和直流落點(diǎn)的選擇更具有指導(dǎo)意義。對(duì)于后者，至目前為止，還沒(méi)有形成一個(gè)統(tǒng)一的、針對(duì)性強(qiáng)的方法，基本上是在評(píng)估純交流電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定指標(biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)行小的改動(dòng)，定義了各種各樣的電壓穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)[3-7]，其中用來(lái)評(píng)估受端電網(wǎng)強(qiáng)度的短路比指標(biāo)被廣泛應(yīng)用。隨著受端電網(wǎng)直流饋入回?cái)?shù)的增加，學(xué)術(shù)界和工程界開(kāi)始重視如何在短路比指標(biāo)中考慮直流間的相互影響及其助增效應(yīng)的問(wèn)題，近年來(lái)相繼提出了考慮多回直流相互影響的各種改進(jìn)的短路比指標(biāo)[8-11]。

面對(duì)含有±800kV特高壓直流和多直流輸電通道的交直流大電網(wǎng)，同時(shí)有多回直流饋入廣東受端電網(wǎng)內(nèi)部，廣東電網(wǎng)的電壓支撐能力的問(wèn)題變得日益突出和非常重要，因此以廣東電網(wǎng)作為典型的多饋入直流的受端電網(wǎng)為研究對(duì)象，進(jìn)行受端電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)電壓支撐能力指標(biāo)的研究是十分必要和有意義的。

本文以近年來(lái)主要的直流短路比指標(biāo)為算法模型，通過(guò)BPA仿真分析它們與受端電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)電壓支撐強(qiáng)度之間的關(guān)系。

1 主要的算法模型和仿真模型的介紹

1.1 算法模型介紹

1）SCR指標(biāo)

在評(píng)估直流受端的換流母線的短路比，HVDC換流站可以看為一個(gè)連接在交流系統(tǒng)上的一個(gè)特殊性能的負(fù)荷，其特性受到所連接的交流系統(tǒng)的強(qiáng)度影響。

文獻(xiàn)[8]給出了交直流系統(tǒng)中換流母線短路比SCR（short circuit ratio）的定義：

式中，SCR為換流母線上的系統(tǒng)三相對(duì)稱短路容量，為換流站饋入的額定功率。從上式可以看出，短路比指標(biāo)沒(méi)有考慮系統(tǒng)中存在的直流的回?cái)?shù)，也即是說(shuō)沒(méi)有考慮直流間可能存在的相互影響對(duì)受端系統(tǒng)強(qiáng)度的影響。

2）MSCR指標(biāo)[8-12]

文獻(xiàn)[12]提出了一種針對(duì)含有多饋入直流電網(wǎng)的短路比指標(biāo)，其思路是將MIDC換流站簡(jiǎn)化為戴維南電路的恒電壓源、等值的短路阻抗和連接換流站交流母線間的線路等值阻抗，由此定義出 MIDC電網(wǎng)中的短路比數(shù)學(xué)模型如下：

式中，k為HVDC換流站總數(shù)；Pdc(m)為第m回直流的額定功率標(biāo)幺值；zn,m為僅保留換流母線時(shí)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣ZBUS的元素標(biāo)幺值（可通過(guò)自行編制的Matlab網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)程序求得），反映了換流站 m對(duì)換流母線n的參與度。實(shí)際應(yīng)用中可用直流運(yùn)行功率代替額定功率，得出運(yùn)行MSCR指標(biāo)。相關(guān)研究文獻(xiàn)對(duì)該定義并沒(méi)有給出定量的解釋，僅給出了定性分析和簡(jiǎn)單的測(cè)試。

3）CIGRE-MIESCR指標(biāo)[10-11]

2007年，CIGRE的多饋入直流系統(tǒng)研究工作組（WG B4-41）提出了一組評(píng)估多饋入直流系統(tǒng)中鄰近逆變站相互作用特性以及交流系統(tǒng)相對(duì)強(qiáng)弱的新量化指標(biāo)MIESCR，具體如下：

式中，Ssci是直流i逆變站換流母線的交流系統(tǒng)三相短路容量；Qci為逆變站并聯(lián)補(bǔ)償無(wú)功功率；Pdci、分別是直流i、j的功率。

與式（2）相比，式（3）的主要變化是用一個(gè)運(yùn)行指標(biāo) MIIF代替了結(jié)構(gòu)指標(biāo)（節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣元素）作為直流功率的加權(quán)系數(shù)。MIIF可通過(guò)以下仿真方法獲得。

直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行于額定功率時(shí)，在其逆變站換流母線 i上投入并聯(lián)無(wú)功負(fù)荷以造成換流母線電壓約1%的階躍跌落（ΔVi），計(jì)算其他逆變站換流母線 j的電壓變化百分?jǐn)?shù)ΔVj，則逆變站 i對(duì)逆變站 j的相互作用因子MIIFji定義為

1.2 仿真模型介紹

1）基本的網(wǎng)絡(luò)模型

本文以 2010年豐大方式下的南方電網(wǎng)為研究藍(lán)本，根據(jù)研究的需要，采用了以下兩種基本的網(wǎng)絡(luò)模型以分別研究交直流并聯(lián)電網(wǎng)和異步電網(wǎng)：

模型一是全網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的 2010年豐大方式下的南方電網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)中存在八回交流通道以及四回直流通道，構(gòu)成了交直流并聯(lián)系統(tǒng)。其中八回交流通道分別為：桂林—賢令山、賀州—羅洞、梧州—羅洞、玉林—茂名，均為500kV雙回線路。四回直流通道分別為：云廣、貴廣Ⅰ、貴廣Ⅱ、天廣直流線路，在廣東電網(wǎng)落點(diǎn)分別為穗東、肇慶、寶安、廣州換流站。同時(shí)包含三廣直流的落點(diǎn)鵝城換流站。

模型二是在模型一的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變送受端負(fù)荷和區(qū)域間的交換功率，將廣西到廣東的交流通道切斷，網(wǎng)絡(luò)變成只有四回直流連接送受端的異步電網(wǎng)。

2）每種模型下的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整

在研究分析過(guò)程中，需要進(jìn)行直流間的影響以及電網(wǎng)強(qiáng)度的分析，因此在上面兩個(gè)基本模型下，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。

（1）直流回?cái)?shù)的調(diào)整。

在模型一和模型二下，又可分別建立含有單回直流、五回直流直至五回直流的5組電網(wǎng)仿真模型。這5組模型是在含有五回直流的南方電網(wǎng)基礎(chǔ)模型中逐回刪除直流通道構(gòu)造的。采用了送端加恒功率負(fù)荷和受端加恒功率電源的方式消去直流通道。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是能保持 5組模型的穩(wěn)態(tài)潮流分布相同，有利于消除潮流因素對(duì)對(duì)比分析的干擾。

（2）線路電氣連接強(qiáng)度的調(diào)整。

為了進(jìn)行不同短路比電網(wǎng)間的定量比較，對(duì)每個(gè)模型均逐步改變電網(wǎng)不同區(qū)域的線路參數(shù)，形成了以下7種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)編號(hào)如下：

#1：保持南方電網(wǎng)的實(shí)際線路長(zhǎng)度。

#2—#4：選擇受端電網(wǎng)的12條線路（北郊—羅洞、北郊—花都、北郊—蓄能、北郊—增城、博羅—花都、博羅—橫瀝、東莞—橫瀝、西江—江門、西江—羅洞、西江—硯都、高明—硯都、硯都—肇慶換），將這些線路長(zhǎng)度分別增加到實(shí)際值的 1.4、1.8和2.2倍。

#5—#7：選擇送電通道上的8回線路（桂清Ⅰ、Ⅱ線；賀羅Ⅰ、Ⅱ線；梧羅Ⅰ、Ⅱ線；玉茂線Ⅰ、Ⅱ名），將線路長(zhǎng)度分別增加到實(shí)際值的1.4倍、1.6倍、1.8倍。

3）分析方法介紹

本文利用BPA軟件，通過(guò)仿真記錄直流閉鎖發(fā)生后，在新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的受端電網(wǎng)換流母線的電壓水平，并計(jì)算出該值相對(duì)于直流閉鎖前穩(wěn)態(tài)電壓的跌落幅度，本文稱之為換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值，以此值來(lái)代表母線的穩(wěn)態(tài)電壓支撐能力。

由于直流閉鎖涉及到直流功率的轉(zhuǎn)移，對(duì)于異步電網(wǎng)和交直流并聯(lián)電網(wǎng)，直流功率的轉(zhuǎn)移方式截然不同，前者是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部自身的發(fā)電機(jī)進(jìn)行出力調(diào)節(jié)以達(dá)到功率平衡；后者將會(huì)引起輸電線路有功潮流的重新分布，丟失的直流功率將會(huì)轉(zhuǎn)移到交流通道上來(lái)輸送到受端系統(tǒng)，而間接又會(huì)引起無(wú)功潮流的變化，因此將分別對(duì)異步電網(wǎng)和交直流并聯(lián)電網(wǎng)作為對(duì)象進(jìn)行研究。

2 短路比指標(biāo)在異步電網(wǎng)中的測(cè)算與評(píng)估

2.1 短路比指標(biāo)與受端電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)電壓支撐強(qiáng)度的關(guān)系

由式（1）可以看出，短路比 SCR指標(biāo)不考慮直流間的相互影響，為獲得反映直流功率對(duì)交流電網(wǎng)電壓沖擊的準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和關(guān)系，以只含有單回直流的電網(wǎng)為模型，消去其他直流，排除直流換流站之間可能存在的相互影響，以隔離干擾因素。

以模型二為研究對(duì)象，分別以系統(tǒng)只含有貴廣Ⅰ、貴廣Ⅱ、天廣、三廣的單直流饋入為例。

從額定功率開(kāi)始，每次以 300MW的步長(zhǎng)幅度逐步減少直流線路的輸送功率，仿真記錄直流閉鎖前后的各受端母線穩(wěn)態(tài)和母線短路容量，構(gòu)成分析數(shù)據(jù)庫(kù)，按照式（1）計(jì)算各個(gè)換流母線的短路比，具體的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 各換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值與短路比的關(guān)系

做成散點(diǎn)圖如圖1所示。

圖1 換流母線的短路比與其穩(wěn)態(tài)電壓跌落值的關(guān)系圖

從圖1可以發(fā)現(xiàn)，換流母線的擾動(dòng)前后穩(wěn)態(tài)電壓的跌落水平與短路比存在著較良好的線性關(guān)系。

2.2 各種短路比指標(biāo)評(píng)估穩(wěn)態(tài)電壓支撐能力的效果對(duì)比

在模型二中，選擇只保留貴廣Ⅰ和天廣兩回直流（其他直流轉(zhuǎn)化為等值負(fù)荷），在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)#1—#4下，通過(guò)計(jì)算，求得肇慶和北郊換流母線的 MSCR和MIESCR的數(shù)值。為了對(duì)比參考，繼續(xù)增加貴廣Ⅱ和云廣直流，形成四回直流，將MSCR和MIESCR與SCR進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算的結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 SCR、MSCR和MIESCR的對(duì)比表

做成散點(diǎn)圖如圖2所示。

圖2 SCR、MSCR和MIESCR的對(duì)比圖

可以發(fā)現(xiàn)，受端電網(wǎng)饋入直流回?cái)?shù)越多，各換流母線的MSCR、MIESCR指標(biāo)下降幅度越大。在相同網(wǎng)架下，各指標(biāo)在數(shù)值上一般有如下規(guī)律：MIESCR＜MSCR＜SCR。

3 短路比指標(biāo)在交直流電網(wǎng)中的測(cè)算與評(píng)估

3.1 短路比指標(biāo)與受端電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)電壓支撐強(qiáng)度的關(guān)系

以模型一為研究對(duì)象，分別選擇貴廣Ⅰ回和貴廣Ⅱ回直流為代表，它們各自的落點(diǎn)分別為肇慶和寶安換流站，分別位于遠(yuǎn)離廣東電網(wǎng)的負(fù)荷中心及處于廣東電網(wǎng)的負(fù)荷中心。將其他直流全部轉(zhuǎn)化為等值電源和等值負(fù)荷，分別形成單直流饋入系統(tǒng)，從額定功率開(kāi)始，每次以 300MW的步長(zhǎng)幅度逐步減少直流線路的輸送功率，仿真記錄直流閉鎖前后的各受端母線穩(wěn)態(tài)電壓值和系統(tǒng)三相短路容量，構(gòu)成分析數(shù)據(jù)庫(kù)，并按照式（1）計(jì)算各個(gè)換流母線的短路比。

1）肇慶換流母線

將模型一中除了貴廣Ⅰ回的其他直流全部轉(zhuǎn)化為等值電源和等值負(fù)荷，直流落點(diǎn)在廣東電網(wǎng)的肇慶站。

獲得的肇慶換流母線短路比與電壓跌落的關(guān)系數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 肇慶換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值與短路比的關(guān)系

將肇慶換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值與短路比關(guān)系做成散點(diǎn)圖，如圖3所示。

從圖3可以看出：

（1）改變受端所選線路的長(zhǎng)度時(shí)，從對(duì)應(yīng)的散點(diǎn)可以很明顯的看出，肇慶換流母線的短路比在很大的范圍內(nèi)變化，但是肇慶換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值變化很小，在0.035p.u.附近浮動(dòng)。

圖3 肇慶換流母線的短路比與肇慶換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值的關(guān)系圖

（2）端所選線路的長(zhǎng)度時(shí)，在直流輸送功率一定的情況下，肇慶換流母線的短路比變化很小，但是此時(shí)肇慶換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值隨著送端所選線路長(zhǎng)度的改變而發(fā)生明顯的變化，從約0.03p.u.增到了約0.07p.u.。

表明在交直流并聯(lián)系統(tǒng)中，肇慶換流母線的短路比與直流閉鎖后的肇慶換流母線電壓跌落水平不存在定量關(guān)系。

2）寶安換流母線

將模型一中除了貴廣Ⅱ回的其他直流全部轉(zhuǎn)化為等值電源和等值負(fù)荷，直流落點(diǎn)在廣東電網(wǎng)的寶安站。

獲得的寶安換流母線短路比與電壓跌落的關(guān)系數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

表4 寶安換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值與短路比的關(guān)系

將寶安站換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值與短路比關(guān)系繪成散點(diǎn)圖，如圖4所示。

圖4 寶安換流母線的短路比與肇慶換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值的關(guān)系圖

對(duì)比表3和表4可以看出以下規(guī)律：

1）直流落點(diǎn)深入到廣東電網(wǎng)內(nèi)部，送端和受端線路長(zhǎng)度變化對(duì)換流母線短路容量的影響程度及其規(guī)律基本不變。仍然體現(xiàn)出“西電東送”線路長(zhǎng)度對(duì)短路比的影響遠(yuǎn)小于廣東電網(wǎng)線路長(zhǎng)度的影響這一規(guī)律。

2）由于寶安站深入負(fù)荷中心，興安直流閉鎖對(duì)寶安換流母線電壓水平的影響相對(duì)較小。同等直流功率下，寶安站電壓在興安直流閉鎖后的跌落幅度只有0.01p.u.左右，遠(yuǎn)小于肇慶換流母線在高肇直流閉鎖后的電壓跌落范圍（0.03～0.05p.u.）。

3）從表2、表3的|ΔV/ΔSCR|結(jié)果可以看出，隨著送端線路長(zhǎng)度從1.0增大到1.8倍，肇慶換流母線的電壓跌落變化量相對(duì)于短路比變化的比值高于寶安換流站，但是可以看出，“西電東送”線路長(zhǎng)度對(duì)電壓跌落的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于受端電網(wǎng)線路長(zhǎng)度變化這一結(jié)論始終成立。

仿真表明在交直流并聯(lián)系統(tǒng)中，寶安換流母線的短路比與直流閉鎖后的寶安換流母線穩(wěn)態(tài)電壓跌落水平不存在定量關(guān)系。

3.2 各種短路比指標(biāo)評(píng)估穩(wěn)態(tài)電壓支撐能力的效果對(duì)比

在模型一中，選擇只保留貴廣Ⅰ和貴廣Ⅱ兩回直流（其他直流轉(zhuǎn)化為等值負(fù)荷），在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)#1—#7下，通過(guò)計(jì)算，求得肇慶和寶安換流母線的MSCR和MIESCR的數(shù)值。為了對(duì)比參考，繼續(xù)增加天廣和云廣直流，形成四回直流，將MSCR和MIESCR與SCR進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算的結(jié)果見(jiàn)表5。

散點(diǎn)圖如圖5所示。

圖5 多直流饋入系統(tǒng)換流母線短路比指標(biāo)對(duì)比圖

通過(guò)以上的仿真和計(jì)算結(jié)果可以看出，在交直流并聯(lián)系統(tǒng)中，短路比公式中的母線短路容量和直流功率不再是影響受端換流母線的的穩(wěn)態(tài)電壓跌落水平的決定性因素，與直流并行的交流通道的電氣長(zhǎng)度以及落點(diǎn)距離負(fù)荷中心的遠(yuǎn)近是影響受端換流母線的的電壓跌落水平的主要因素。

各種短路比指標(biāo)數(shù)值上的規(guī)律與異步電網(wǎng)的相似，即受端電網(wǎng)饋入直流回?cái)?shù)越多，各換流母線的MSCR、MIESCR指標(biāo)下降幅度越大。相同網(wǎng)架下，各指標(biāo)在數(shù)值上一般有如下規(guī)律：MIESCR＜MSCR＜SCR。

下面將繼續(xù)研究直流回?cái)?shù)對(duì)受端電網(wǎng)換流母線穩(wěn)態(tài)電壓跌落水平的影響，而多饋入短路比指標(biāo)是否與直流比鎖后受端電網(wǎng)的電壓跌落水平之間存在定量關(guān)系。

4 短路比指標(biāo)在多饋入直流電網(wǎng)中的效用分析

在模型一和模型二中，即異步電網(wǎng)和交直流并聯(lián)電網(wǎng)中，依次保留一回、兩回、三回、四回及全部直流線路。不保留的直流線路被轉(zhuǎn)化為送端等值負(fù)荷和受端等值電源。由此構(gòu)造出含有單回和多回直流饋入的仿真電網(wǎng)模型。

為了考察不同直流落點(diǎn)和電氣距離下直流之間的相互影響關(guān)系，仿真采用了以下2種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)調(diào)整方式：

1）人為調(diào)整肇慶、北郊、穗東、鵝城等逆變站間的交流線路長(zhǎng)度。

2）人為開(kāi)斷廣東 500kV內(nèi)環(huán)網(wǎng)和外環(huán)網(wǎng)的部分線路，包括江門—西江、硯都—高明和橫瀝—東莞等雙回線路以改變網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，削弱換流站與受端系統(tǒng)的聯(lián)系強(qiáng)度。

為了研究直流相互影響與運(yùn)行條件和潮流水平的關(guān)系，仿真中同樣采用了兩種負(fù)荷調(diào)整方式：①整體比例增大廣東電網(wǎng)全部負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷水平；②局部增大某個(gè)或者某幾個(gè)換流站鄰近負(fù)荷母線的本地負(fù)荷兩種方式逐步改變運(yùn)行條件，降低受端電網(wǎng)的整體電壓穩(wěn)定水平，以此觀察和研究多回直流換流站節(jié)點(diǎn)電壓和無(wú)功需求的變化和相互影響。

潮流仿真結(jié)果如下：

（1）隨著負(fù)荷水平的加重，廣東電網(wǎng)整體電壓水平逐步下降。但無(wú)論保留1回、兩回、三回、四回還是全部五回直流，BPA計(jì)算得出的各節(jié)點(diǎn)電壓完全相同。

（2）無(wú)論采用哪種負(fù)荷增長(zhǎng)方式，當(dāng)部分節(jié)點(diǎn)電壓低到一定水平時(shí)，BPA潮流不再收斂，無(wú)法獲得較低電壓水平下的電網(wǎng)潮流分布和電壓水平。

（3）采用削弱網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方式來(lái)降低電壓水平同樣遇到了BPA潮流不收斂的問(wèn)題，無(wú)法研究較低電壓水平下的直流相互影響。

通過(guò)以上仿真可以看出，當(dāng)交流系統(tǒng)電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，由于換流變的有載調(diào)壓能力，此時(shí)直流閉鎖后換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落與系統(tǒng)的直流通道回?cái)?shù)無(wú)關(guān)，各模型中潮流計(jì)算出的節(jié)點(diǎn)電壓相同。同時(shí)，MSCR和MIESCR指標(biāo)的數(shù)值是隨著直流回?cái)?shù)的增多而下降，因此是不能有效的反映直流閉鎖后的受端電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)電壓支撐能力的。

針對(duì)流系統(tǒng)電壓水平跌落到一定程度的仿真環(huán)境，由于BPA的潮流程序無(wú)法分析低電壓水平下的交直流電網(wǎng)電壓水平，還沒(méi)有辦法構(gòu)造，因此本文暫時(shí)無(wú)法驗(yàn)證。

5 結(jié)論

本文通過(guò)一系列的有目的的仿真計(jì)算與分析，得出了以下結(jié)論：

1）異步電網(wǎng)中短路比 SCR指標(biāo)與受端電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)電壓跌落值之間的確存在良好的定量關(guān)系。但是在交直流并聯(lián)的同步電網(wǎng)中，短路比不再適用，短路比公式中的母線短路容量和直流功率不再是受端換流母線的的電壓跌落水平的決定性因素，與直流并行的交流通道的電氣長(zhǎng)度以及落點(diǎn)距離負(fù)荷中心的遠(yuǎn)近是影響受端換流母線的的電壓跌落水平的主要因素。

2）系統(tǒng)在一定的電壓水平下，直流閉鎖后換流母線的穩(wěn)態(tài)電壓跌落與系統(tǒng)的直流通道回?cái)?shù)無(wú)關(guān)。

3）MSCR和MIESCR指標(biāo)的數(shù)值是隨著直流回?cái)?shù)的增多而下降，因此不能反映直流閉鎖后的受端電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)電壓支撐能力的。并且在同一個(gè)系統(tǒng)中，各指標(biāo)在數(shù)值上一般有如下規(guī)律：MIESCR＜MSCR＜SCR。

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Analysis of Short Circuit Ratio Index Application in Multi-Infeed-HVDC Grid

Cheng Xin
(Guangdong Electric Power Design Institute, China Energy Engineering Group Co., Ltd, Guangzhou 510663)

At present, HVDC has been the important form in the wide interconnected area and Large-capacity、long-distance transmission.The most number of the HVDC infeed has been formed in Guangdong Power Grid among South China Grid.The electric distance between DC inverter stations very closely and increase a lot of potential risk.South China Power Grid is used as the testing model in the paper, the voltage supporting ability of commutation bus in the multi-HVDC-infeed Guang Dong Power Grid is studied.SCRs are studied to make out if they have relationship with the voltage supporting strength of commutation bus before and after the DC latching fault.In SCR Index, there are two factors which are capacity of short circuit and HVDC power.As the BPA has been used to emulate, line’s length and the DC power continuously are adjusted to research the effect on the voltage stability of the receiving grid by the capacity of short circuit and HVDC power.As the static voltage drop level under DC and AC failure are emulated, different HVDC lines have been retained to adjust model, the effect on the voltage stability by different numbers of HVDC has been found out.

asynchronous power grid; Multi-Infeed HVDC; short circuit ratio

程 昕（1983-），女，安徽安慶人，漢族，工程師，碩士研究生，主要從事變電站變電一次設(shè)計(jì)工作。