電力系統電壓支撐強度計算評估技術導則II目??次前??言 II范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 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直流接入系統短路比判據 7新能源外送系統電壓支撐強度計算評估方法 7新能源接入系統的阻抗比 7新能源發電單元接入點多場站短路比 7新能源場站并網點多場站短路比 8新能源外送系統多場站短路比判據 8新能源多場站短路比評估流程及提升措施 9PAGEPAGE1電力系統電壓支撐強度計算評估技術導則范圍本標準適用于直流、新能源發電等電力電子設備集中接入的交流電力系統規劃、設計、建設、生產規范性引用文件GB38755—2019電力系統安全穩定導則GB/T40581—2021電力系統安全穩定計算規范術語和定義GB38755—2019界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1電壓穩定voltagestability電力系統受到小擾動或大擾動后，系統電壓能夠保持或恢復到允許的范圍內，不發生電壓崩潰的能力。［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系統短路容量與電氣設備容量的比值。［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備（如濾波器、并聯電容器和調相機等）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新能源發電單元renewableenergygeneratingunit利用風力、太陽能發電的最小并網單元，如風電機組、光伏方陣和光伏逆變器構成的集合。3.10新能源發電單元接入點pointofrenewableenergygeneratingunitconnection3.11新能源場站renewableenergystation集中接入電力系統的風電場或光伏電站并網點以下所有設備，包括變壓器、母線、線路、變流器、儲能、風電機組、光伏發電系統、無功調節設備及輔助設備等。［來源：GB38755—2019，2.11］3.12新能源場站并網點pointofrenewableenergystationconnection風電場或光伏電站升壓站高壓側母線或節點。新能源發電單元、新能源發電單元接入點、新能源場站和新能源場站并網點的典型類型如圖1所示。圖1新能源場站/發電單元接入電網的典型類型3.13新能源場站短路比renewableenergystationshort-circuitratio新能源接入系統前，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關注節點處交流系統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為交流系統相間標稱電壓，I為該點短路電流。短路容量計算要求短路容量計算應基于實際電網運行方式。直流接入系統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可簡化為圖4所示模型。I1Pd1I1Pd1jQd1U11Pac1jQac11Qc1|Z1|1~|Z12|12I2U22Pac2jQac2直流系統2|Z1n|1nPd2jQd2~|Z2|2Qc2|Z2n|2nInUnn|Zn|n~nPdnjQdnPacnjQacnQcn...E22...Enn圖2多饋入交直流系統簡化模型對于圖2所示系統，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）；——除分層直流系統中i端直流外，編號為k的直流功率（MW）；——分層直流系統中另一端直流功率（MW）；——從各直流換流母線看進去的等值節點阻抗矩陣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。直流接入系統短路比判據送、受端系統的直流短路比、多饋入直流短路比應達到合理的水平。單回直流饋入短路比判據對于單回直流饋入情況，評價交直流系統相對強弱的有效短路比指標為：強——SCR3；中——SCR2～3之間；弱——SCR2。多回直流多饋入短路比判據對于多回直流饋入情況，評價交直流系統相對強弱的多饋入短路比指標為：強——MSCR3；中——MSCR2～3之間；弱——MSCR2。分層直流短路比判據對于分層直流饋入情況，評價交直流系統相對強弱的分層直流短路比指標為：強——HSCR3；弱——HSCR2～3之間；極弱——HSCR2。新能源外送系統電壓支撐強度計算評估方法（X/R新能源接入系統的阻抗比X/R）存在較大差異。阻抗比（X/R）是影響系統的最大傳輸功率的關鍵因素之一，對（X/R阻抗比（X/R）<10情況，采用新能源發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點多場站短路比計算評估方法。新能源發電單元接入點多場站短路比新能源發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 ——新能源發電單元接入點母線編號；SaciSi，SjZU

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

——新能源發電單元接入點母線i和j之間的復數功率折算因子，反映了發電單元接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。——Zeq的第i行、j列元素。新能源場站并網點多場站短路比新能源場站并網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 ——新能源場站并網點母線編號；Saci，

——新能源場站并網點母線i的短路容量（MVA）；——新能源場站并網點母線i的有功功率（MW）；Zeqij/Zeqii——新能源場站并網點母線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點母線看進去的等值節點阻抗矩陣Zeq的第i行、i列元素；——從各新能源場站并網點母線看進去的等值節點阻抗矩陣Zeq的第i行、j列元素；——新能源場站并網點母線i和j的電壓（kV）。新能源外送系統多場站短路比判據新能源發電單元接入點1.5。對1.5新能源場站并網點對于新能源多場站接入情況，評價新能源場站并網點多場站短路比指標為：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劃設計階段，確保新能源發電單元接入點多場站短路比不小于1.5，新能源場站并網點多場站短路比不低于2.0，盡可能提高并網點的多場站短路比到3.0以上。場站并網點短路比小于3.0時，需開展電磁暫態時域仿真計算。運行階段，嚴控新能源發電單元接入點多場站短路比不低于1.5，對場站并網點多場站短路比低于3.0的地區進行電磁暫態和機電暫態時域仿真計算。1.5以上安全穩定運行。新能源多場站短路比評估流程確定新能源發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。確定電網運行方式：原則上設定常規電源小開機方式、新能源大出力方式，可根據實際需求增加計算方式。確定新能源場站短路比