電力系統(tǒng)電壓支撐強度計算評估技術(shù)導(dǎo)則II目??次前??言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1電壓支撐強度計算總則 4計算場景 4計算原則 4直流接入系統(tǒng)電壓支撐強度計算評估方法 4直流短路比 4直流有效短路比 5多饋入直流短路比 5分層直流短路比 6直流接入系統(tǒng)短路比判據(jù) 7新能源外送系統(tǒng)電壓支撐強度計算評估方法 7新能源接入系統(tǒng)的阻抗比 7新能源發(fā)電單元接入點多場站短路比 7新能源場站并網(wǎng)點多場站短路比 8新能源外送系統(tǒng)多場站短路比判據(jù) 8新能源多場站短路比評估流程及提升措施 9PAGEPAGE1電力系統(tǒng)電壓支撐強度計算評估技術(shù)導(dǎo)則范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于直流、新能源發(fā)電等電力電子設(shè)備集中接入的交流電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、生產(chǎn)規(guī)范性引用文件GB38755—2019電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則GB/T40581—2021電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計算規(guī)范術(shù)語和定義GB38755—2019界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1電壓穩(wěn)定voltagestability電力系統(tǒng)受到小擾動或大擾動后，系統(tǒng)電壓能夠保持或恢復(fù)到允許的范圍內(nèi)，不發(fā)生電壓崩潰的能力。［來源：GB38755—2019，2.2.2］3.2電壓支撐強度voltagesupportstrength3.3短路容量shortcircuitcapacity（taylor）系統(tǒng)中某點三相短路電流與額定電壓的乘積。3.4短路比shortcircuitratio系統(tǒng)短路容量與電氣設(shè)備容量的比值。［來源：GB40581—2021，3.8］3.5直流短路比DCshort-circuitratio換流站交流母線的短路容量與直流換流器額定容量的比值。［來源：GB40581—2021，3.8.1］3.6直流有效短路比DCeffectiveshort-circuitratio考慮換流站交流母線無功補償設(shè)備（如濾波器、并聯(lián)電容器和調(diào)相機等）影響下的直流短路比。3.7多饋入直流短路比muti-infeedDCshort-circuitratio直流饋入換流母線的短路容量與考慮其他直流回路影響后的等值直流功率的比值。［來源：GB40581—2021，3.8.2］3.8分層直流短路比HierarchicalInfeedDCshort-circuitratio直流饋入換流母線的短路容量與考慮分層直流其他端影響后的等值直流功率的比值。3.9新能源發(fā)電單元renewableenergygeneratingunit利用風(fēng)力、太陽能發(fā)電的最小并網(wǎng)單元，如風(fēng)電機組、光伏方陣和光伏逆變器構(gòu)成的集合。3.10新能源發(fā)電單元接入點pointofrenewableenergygeneratingunitconnection3.11新能源場站renewableenergystation集中接入電力系統(tǒng)的風(fēng)電場或光伏電站并網(wǎng)點以下所有設(shè)備，包括變壓器、母線、線路、變流器、儲能、風(fēng)電機組、光伏發(fā)電系統(tǒng)、無功調(diào)節(jié)設(shè)備及輔助設(shè)備等。［來源：GB38755—2019，2.11］3.12新能源場站并網(wǎng)點pointofrenewableenergystationconnection風(fēng)電場或光伏電站升壓站高壓側(cè)母線或節(jié)點。新能源發(fā)電單元、新能源發(fā)電單元接入點、新能源場站和新能源場站并網(wǎng)點的典型類型如圖1所示。圖1新能源場站/發(fā)電單元接入電網(wǎng)的典型類型3.13新能源場站短路比renewableenergystationshort-circuitratio新能源接入系統(tǒng)前，匯集母線處短路容量與新能源場站出力的比值。［來源：GB40581—2021，3.8.3］3.14新能源多場站短路比multiplerenewableenergystationshort-circuitratio新能源場站并網(wǎng)點的短路容量與考慮其他新能源場站影響后的新能源等值功率的比值。［來源：GB40581—2021，3.8.4］3.15阻抗比impedanceratio關(guān)注節(jié)點處交流系統(tǒng)的戴維南等值阻抗的電抗與電阻的比值。電壓支撐強度計算總則計算場景計算原則短路容量系統(tǒng)中某點的短路容量（或功率）為該點三相短路電流與額定電壓的乘積：Sac

3UNI

（1）其中，Sac為交流短路容量，UN為交流系統(tǒng)相間標(biāo)稱電壓，I為該點短路電流。短路容量計算要求短路容量計算應(yīng)基于實際電網(wǎng)運行方式。直流接入系統(tǒng)電壓支撐強度計算評估方法直流短路比直流短路比（ShortCircuitRatio,SCR）定義符合式（2）。式中：

SCRSac

（2）acS——換流站交流母線短路容量（MVA）；acdP——直流額定輸電功率（MW）。d直流有效短路比（RatioESCR）定義符合式（3）。式中：

ESCRSacQcPd

（3）Sac——換流站交流母線短路容量（MVA）；Pd——直流額定輸電功率（MW）；Qc——換流站交流母線的容性無功補償容量（MVar）。在特高壓直流輸電系統(tǒng)處于過渡期運行時，由于直流實際輸電功率與額定輸電功率存在較大差距，（MW）進行短路比/有效短路比計算。多饋入直流短路比通過定義多饋入影響因子（Multi-InfeedInteractionFactor,MIIF），用以描述多饋入交直流系統(tǒng)的（Multi-InfeedDCShort-CircuitRatioMISCR）定義符合式（5）。MISCR

Saci

Sacii n ndiidjj1

Uj/Uij1

（4）ji ji式中：i、j ——換流母線編號；Saci，

——直流饋入換流母線i的短路容量（MVA）；——換流母線i和j的直流功率（MW）；MIIFji ——iΔUi1%j的電壓變化率ΔUj。MIIFjiij間的相互作用越強；Ui，U

——換流母線i和j的電壓變化率（%）。根據(jù)多端口戴維南等值方法，包含n回直流回路的多饋入交直流系統(tǒng)可簡化為圖4所示模型。I1Pd1I1Pd1jQd1U11Pac1jQac11Qc1|Z1|1~|Z12|12I2U22Pac2jQac2直流系統(tǒng)2|Z1n|1nPd2jQd2~|Z2|2Qc2|Z2n|2nInUnn|Zn|n~nPdnjQdnPacnjQacnQcn...E22...Enn圖2多饋入交直流系統(tǒng)簡化模型對于圖2所示系統(tǒng)，以互阻抗表示直流間的相互作用，可得到多饋入直流短路比MSCRi，定義符合式（5）。MSCRi

SaciP

U2/ini

（5）式中：——

deqi

PdiZeqij/ZeqiiPdjj1jiSaciPdeqiUi

——直流饋入換流母線i的短路容量（MVA）；——考慮其他直流回路影響后的換流母線i的等值直流功率（MW）；——換流母線i的電壓（kV）；Pdi，Pdj——換流母線i和j的直流功率（MW）；ZeqiiZeqij

——Zeqi行、i列元素（Ω）；——Zeqi行、j列元素（Ω）。MISCR與MSCR是等效的，根據(jù)計算需要，可選用式（4）或式（5）進行多饋入直流短路比的計算。分層直流短路比分層直流短路比(HierarchicalInfeedDCShort-CircuitRatio,HCSCR)定義符合式（6）。HSCR

i

Saci

（6）式中：

Pdi

k1,k

Zeqik/ZeqikPdkZeqni/ZeqnnPdni，k，n——換流母線編號；SaciZeqik

——分層直流系統(tǒng)中一端換流母線i的短路容量（MVA）；——換流母線i的直流功率（MW）；——除分層直流系統(tǒng)中i端直流外，編號為k的直流功率（MW）；——分層直流系統(tǒng)中另一端直流功率（MW）；——從各直流換流母線看進去的等值節(jié)點阻抗矩陣Zeq的第i行、k列元素；ZeqiiZeqinZeqnn

——從各直流換流母線看進去的等值節(jié)點阻抗矩陣Zeq的第i行、i列元素；——Zeq的第in列元素；——Zeqnn列元素。直流接入系統(tǒng)短路比判據(jù)送、受端系統(tǒng)的直流短路比、多饋入直流短路比應(yīng)達到合理的水平。單回直流饋入短路比判據(jù)對于單回直流饋入情況，評價交直流系統(tǒng)相對強弱的有效短路比指標(biāo)為：強——SCR3；中——SCR2～3之間；弱——SCR2。多回直流多饋入短路比判據(jù)對于多回直流饋入情況，評價交直流系統(tǒng)相對強弱的多饋入短路比指標(biāo)為：強——MSCR3；中——MSCR2～3之間；弱——MSCR2。分層直流短路比判據(jù)對于分層直流饋入情況，評價交直流系統(tǒng)相對強弱的分層直流短路比指標(biāo)為：強——HSCR3；弱——HSCR2～3之間；極弱——HSCR2。新能源外送系統(tǒng)電壓支撐強度計算評估方法（X/R新能源接入系統(tǒng)的阻抗比X/R）存在較大差異。阻抗比（X/R）是影響系統(tǒng)的最大傳輸功率的關(guān)鍵因素之一，對（X/R阻抗比（X/R）<10情況，采用新能源發(fā)電單元接入點多場站短路比計算評估方法。阻抗比（X/R）≥10情況，采用新能源場站并網(wǎng)點多場站短路比計算評估方法。新能源發(fā)電單元接入點多場站短路比新能源發(fā)電單元接入點多場站短路比定義符合式（7）。SiSiijSjj1,jin

Saci

，X/R

（7）式中：ij ——新能源發(fā)電單元接入點母線編號；SaciSi，SjZU

——新能源場站并網(wǎng)點母線i的短路容量（MVA）；——新能源發(fā)電單元接入點母線i和j的視在功率（MVA）；eqij

——新能源發(fā)電單元接入點母線i和j之間的復(fù)數(shù)功率折算因子，反映了發(fā)電單元接ij ZUeqii jZeqiiZeqij

入點電氣量之間相位和幅值差異；——Zeq的第i行、i列元素?！猌eq的第i行、j列元素。新能源場站并網(wǎng)點多場站短路比新能源場站并網(wǎng)點多場站短路比符合式（8）。式中：

MRSCR

i n,j

SaciZeqij/ZeqiiPj

X/R10

i=Uj=1

（8）j ——新能源場站并網(wǎng)點母線編號；Saci，

——新能源場站并網(wǎng)點母線i的短路容量（MVA）；——新能源場站并網(wǎng)點母線i的有功功率（MW）；Zeqij/Zeqii——新能源場站并網(wǎng)點母線i和j之間的功率折算因子，反映了場站等值阻抗幅值差異；ZeqiiZeqijUi，Uj

——從各新能源場站并網(wǎng)點母線看進去的等值節(jié)點阻抗矩陣Zeq的第i行、i列元素；——從各新能源場站并網(wǎng)點母線看進去的等值節(jié)點阻抗矩陣Zeq的第i行、j列元素；——新能源場站并網(wǎng)點母線i和j的電壓（kV）。新能源外送系統(tǒng)多場站短路比判據(jù)新能源發(fā)電單元接入點1.5。對1.5新能源場站并網(wǎng)點對于新能源多場站接入情況，評價新能源場站并網(wǎng)點多場站短路比指標(biāo)為：強——MRSCR3；弱——MRSCR2～3之間；極弱——MRSCR2。2.3.0。3.0新能源多場站短路比評估流程及提升措施規(guī)劃設(shè)計階段，確保新能源發(fā)電單元接入點多場站短路比不小于1.5，新能源場站并網(wǎng)點多場站短路比不低于2.0，盡可能提高并網(wǎng)點的多場站短路比到3.0以上。場站并網(wǎng)點短路比小于3.0時，需開展電磁暫態(tài)時域仿真計算。運行階段，嚴(yán)控新能源發(fā)電單元接入點多場站短路比不低于1.5，對場站并網(wǎng)點多場站短路比低于3.0的地區(qū)進行電磁暫態(tài)和機電暫態(tài)時域仿真計算。1.5以上安全穩(wěn)定運行。新能源多場站短路比評估流程確定新能源發(fā)電單元接入點的臨界短路比：收集各新能源電站的新能源機組型號、軟件版本號1.5。確定電網(wǎng)運行方式：原則上設(shè)定常規(guī)電源小開機方式、新能源大出力方式，可根據(jù)實際需求增加計算方式。確定新能源場站短路比