Source-Grid Coordinated Planning Method Considering Hybrid Multi-infeed DC Equivalent Short-circuit Ratio Constraints

SUN Chao; LIU Lu; ZHANG Xiaohu; CHENG Haozhong; XU Ling; LOU Wei

doi:10.7500/AEPS20250327002

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Source-Grid Coordinated Planning Method Considering Hybrid Multi-infeed DC Equivalent Short-circuit Ratio Constraints

Basic Research | 更新时间：2026-09-22

- Source-Grid Coordinated Planning Method Considering Hybrid Multi-infeed DC Equivalent Short-circuit Ratio Constraints
- Automation of Electric Power Systems Vol. 50, Issue 18, Pages: 117-128(2026)
- 作者机构：
  
  1.电力传输与功率变换控制教育部重点实验室（上海交通大学），上海市 200240
  2.国家电网有限公司华东分部，上海市 200120
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(5100-202303410A-3-2-ZN)
- DOI：10.7500/AEPS20250327002
  CLC：
- Received：27 March 2025，
  
  Revised：2025-07-08，
  
  Online First：23 March 2026，
  
  Published：25 September 2026
- 稿件说明：
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孙超,柳璐,张啸虎等.计及混合多馈入直流等效短路比约束的源网协同规划方法[J].电力系统自动化,2026,50(18):117-128.

SUN Chao,LIU Lu,ZHANG Xiaohu,et al.Source-Grid Coordinated Planning Method Considering Hybrid Multi-infeed DC Equivalent Short-circuit Ratio Constraints[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(18):117-128.
孙超,柳璐,张啸虎等.计及混合多馈入直流等效短路比约束的源网协同规划方法[J].电力系统自动化,2026,50(18):117-128. DOI： 10.7500/AEPS20250327002.

SUN Chao,LIU Lu,ZHANG Xiaohu,et al.Source-Grid Coordinated Planning Method Considering Hybrid Multi-infeed DC Equivalent Short-circuit Ratio Constraints[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(18):117-128. DOI： 10.7500/AEPS20250327002.

摘要

随着高压直流规模的增大，受端电力系统短路比水平逐渐逼近/越过其临界值，易导致直流换相失败等问题，威胁电力系统稳定运行。源网协同规划通过合理安排电源及线路，可有效改善系统稳定性。为此，文中提出一种计及混合多馈入直流等效短路比(ESCR)约束的源网协同规划方法。首先，根据节点电压关于无功、有功灵敏度因子与临界等效短路比(CESCR)的耦合关系，推导出CESCR的显式表达，构建ESCR约束模型。然后，通过联动源网协同规划模型、短路比评估模型、短路比约束割生成模型，提出能够自适应调整ESCR的源网协同规划模型。IEEE 24节点系统及实际区域系统的验证结果表明，CESCR能够准确表征混合多馈入直流的电压支撑能力，通过调整网络结构提高受端电力系统短路比水平，而源网协同规划方案可优化电源出力，降低运行成本。

Abstract

As the scale of high-voltage direct current (HVDC) expands

the short-circuit ratio of the receiving-end power system gradually approaches or exceeds its critical value

which may easily trigger DC commutation failures and other issues

thereby endangering the stable operation of the power system. Coordinated planning of source and grid can effectively improve system stability by rationally deploying power sources and lines. To address this problem

this paper proposes a source-grid coordinated planning method considering the hybrid multi-infeed DC equivalent short-circuit ratio (ESCR) constraints. First

the explicit expression of the critical equivalent short-circuit ratio (CESCR) is derived based on the coupling relationship between nodal voltage sensitivity factors with respect to active and reactive power and the CESCR

and an ESCR constraint model is established. Second

by coupling the source-grid coordinated planning model

the evaluation model of short-circuit ratio

and the generation model of short-circuit ratio constraint cut

a coordinated planning model of source and grid with adaptive ESCR adjustment capability is developed. Verification results on the IEEE 24-bus test system and a practical regional power system demonstrate that CESCR can accurately quantify the voltage support capability of hybrid multi-infeed DC. The short-circuit ratio level of the receiver-end system can be elevated by optimizing the network topology

while the coordinated planning scheme of source and grid can optimize power output of generating units and reduce system operating costs.

关键词

Keywords

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