基于低压限电流控制器的多馈入换流母线生存性分析方法技术

本发明专利技术涉及一种基于低压限电流控制器的多馈入换流母线生存性分析方法，包括：获取直流系统的额定传输功率、任意一条待分析换流母线的额定电压和临界阻抗值；根据所述额定传输功率、所述额定电压和所述临界阻抗值利用预设换流节点状态生存性指标公式计算所述待分析换流母线的状态生存性指标值。本发明专利技术实施例可以实现对多馈入直流换流母线的状态生存性进行有效检测，提高电网换流节点在低压情况下的运行能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交直流电网规划
，尤其涉及一种基于低压限电流控制器的多馈入直流换流母线生存性分析方法。
技术介绍
高压直流输电(HighVoltageDirectCurrent，HVDC)，对于提高现有电力系统的传输能力，挖掘现有设备潜力，具有十分重要的现实意义，是国家大力发展的输电方式。HVDC系统的换流器在工作时需要消耗大量的无功功率，给电网电压支撑能力带来了压力。受端系统的电压稳定性问题十分突出。基于此，对多馈入直流换流母线的状态生存性(StateSurvivabilityIndex,SSI)进行研究，并以此对电网换流节点在低电压情况下的运行能力进行评价十分重要。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于低压限电流控制器的多馈入换流母线生存性分析方法及装置，以实现对多馈入直流换流母线的状态生存性进行有效检测，提高电网换流节点在低压情况下的运行能力。本专利技术实施例提供了一种基于低压限电流控制器的多馈入换流母线生存性分析方法，包括：获取直流系统的额定传输功率、任意一条待分析换流母线的额定电压和临界阻抗值；根据所述额定传输功率、所述额定电压和所述临界阻抗值利用预设换流节点状态生存性指标公式计算所述待分析换流母线的状态生存性指标值。可选地，所述预设换流节点状态生存性指标公式SSI为：SSIi=Uaci2ZminPdci;]]>公式中，SSIi表示换流节点i的状态生存性指标，Uaci表示换流节点i的额定电压，Pdci表示首先达到安全极限的直流系统的额定传输功率，Zmin表示临界阻抗值。可选地，所述临界阻抗值通过以下方式获取包括：获取换流节点i对应的换流器的换相重叠角的最大值；逐步减小换流母线的三相接地阻抗值使负载端母线电压逐步下降，直到换流器的换相重叠角达到其最大值，此时对应的三相接地阻抗值即为临界阻抗值。可选地，考虑到在低压时低压限电流控制器对直流电流进行限制的运行特性，在获取临界阻抗值时，所述方法还包括利用迭代方法获取所述低压限电流控制器的输入输出关系的步骤。可选地，所述低压限电流控制器的输入输出关系采用以下公式表示：Ud=Udocos(γ0)-3πXBIdB;]]>式中，Ud表示逆变侧直流电压，Id表示逆变侧直流电流，γ0表示熄弧角；B表示串联的桥数，Xb表示接地阻抗值。可选地，所述迭代方法包括：S11、获取逆变侧的直流电流Id＝Idk+10带入潮流方程F(x,λ)＝0以获取状态变量xk+11；S12、根据所述状态变量xk+11计算直流电压的第k+1个精确值Udk+11；λ表示换流节点i的三相接地阻抗值；S13、根据所述低压限电流控制器的输入输出关系公式获取直流电流的第k+1个精确值Idk+11；S14、若|Idk+10-Idk+11|<ε，则输出xk+1＝xk+11，否则令Id＝Idk+11,并回到步骤S11。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于低压限电流控制器的多馈入换流母线生存性分析装置，包括：数据获取模块，用于获取直流系统的额定传输功率、任意一条待分析换流母线的额定电压和临界阻抗值；状态生存性指标值计算模块，用于根据所述额定传输功率、所述额定电压和所述临界阻抗值利用预设换流节点状态生存性指标公式计算所述待分析换流母线的状态生存性指标值；其中，所述预设换流节点状态生存性指标公式SSI为：SSIi=Uaci2ZminPdci;]]>公式中，SSIi表示换流节点i的状态生存性指标，Uaci表示换流节点i的额定电压，Pdci表示首先达到安全极限的直流系统的额定传输功率，Zmin表示临界阻抗值。可选地，所述装置还包括临界阻抗值获取模块；所述临界阻抗值模块包括：换相重叠角获取单元，用于获取换流节点i对应的换流器的换相重叠角的最大值；临界阻抗值获取单元，用于逐步减小换流母线的三相接地阻抗值使负载端母线电压逐步下降，直到换流器的换相重叠角达到其最大值，此时对应的三相接地阻抗值即为临界阻抗值。可选地，所述装置还包括迭代模块，用于在获取临界阻抗值时，利用迭代方法获取所述低压限电流控制器的输入输出关系；其中，所述低压限电流控制器的输入输出关系采用以下公式表示：Ud=Udocos(γ0)-3πXBIdB;]]>式中，Ud表示逆变侧直流电压，Id表示逆变侧直流电流，γ0表示熄弧角；B表示串联的桥数，Xb表示接地阻抗值。可选地，所述迭代模块用于执行以下步骤包括：S11、获取逆变侧的直流电流Id＝Idk+10带入潮流方程F(x,λ)＝0以获取状态变量xk+11；S12、根据所述状态变量xk+11计算直流电压的第k+1个精确值Udk+11；λ表示换流节点i的三相接地阻抗值；S13、根据所述低压限电流控制器的输入输出关系公式获取直流电流的第k+1个精确值Idk+11；S14、若|Idk+10-Idk+11|<ε，则输出xk+1＝xk+11，否则令Id＝Idk+11,并回到步骤S11。由上述技术方案可知，本专利技术实施例获取直流系统的额定传输功率、任意一条待分析换流母线的额定电压和临界阻抗值，然后根据所述额定传输功率、所述额定电压和所述临界阻抗值利用预设换流节点状态生存性指标公式计算所述待分析换流母线的状态生存性指标值。与现有技术相比，本专利技术实施例通过与上述三个参数相关的预设换流节点状态生存性指标公式计算换流节点的状态生存性，实现定量分析，提高评价的有效性。另外，预设换流节点状态生存性指标公式包括临界阻抗值，可以充分考虑到低压限电流控制器在低压情况下对直流侧电流进行限制的运行特性，使得换流节点在低压情况下可靠换相的同时，实现低压传输功率，从而实现对换流节点在低压情况下的运行能力进行准确评价。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种基于低压限电流控制器的多馈入换流母线生存性分析方法流程示意图；图2是双直流馈入系统等会电网示意图；图3是本专利技术实施例提供的迭代方法计算过程示意图；图4～5是本专利技术实施例提供的迭代方法与PSCAD中通过潮流算法的对比结果示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种基于低压限电流控制器的多馈入换流母线生存性分析装置框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种基于低压限电流控制器的多馈入换流母线生存性分析方法，如图1所示，包括：S1、获取直流系统的额定传输功率、任意一条待分析换流母线的额定电压和临界阻抗值；S2、根据所述额定传输功率、所述额定电压和所述临界阻抗值利用预设换流节点状态生存性指标公式计算所述待分析换流母线的状态生存性指标值。本专利技术实施例中，直流系统特指高压直流输电(HVDC)，是利用稳定的直流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于低压限电流控制器的多馈入换流母线生存性分析方法，其特征在于，包括：获取直流系统的额定传输功率、任意一条待分析换流母线的额定电压和临界阻抗值；根据所述额定传输功率、所述额定电压和所述临界阻抗值利用预设换流节点状态生存性指标公式计算所述待分析换流母线的状态生存性指标值。

【技术特征摘要】
1.一种基于低压限电流控制器的多馈入换流母线生存性分析方法，其特征在于，包括：获取直流系统的额定传输功率、任意一条待分析换流母线的额定电压和临界阻抗值；根据所述额定传输功率、所述额定电压和所述临界阻抗值利用预设换流节点状态生存性指标公式计算所述待分析换流母线的状态生存性指标值。2.根据权利要求1所述的多馈入换流母线生存性分析方法，其特征在于，所述预设换流节点状态生存性指标公式SSI为：SSIi=Uaci2ZminPdci;]]>公式中，SSIi表示换流节点i的状态生存性指标，Uaci表示换流节点i的额定电压，Pdci表示首先达到安全极限的直流系统的额定传输功率，Zmin表示临界阻抗值。3.根据权利要求2所述的多馈入换流母线生存性分析方法，其特征在于，所述临界阻抗值通过以下方式获取包括：获取换流节点i对应的换流器的换相重叠角的最大值；逐步减小换流母线的三相接地阻抗值使负载端母线电压逐步下降，直到换流器的换相重叠角达到其最大值，此时对应的三相接地阻抗值即为临界阻抗值。4.根据权利要求3所述的多馈入换流母线生存性分析方法，其特征在于，考虑到在低压时电流控制器对直流电流进行限制的运行特性，在获取临界阻抗值时，所述方法还包括利用迭代方法获取所述低压限电流控制器的输入输出关系的步骤。5.根据权利要求4所述的多馈入换流母线生存性分析方法，其特征在于，所述低压限电流控制器的输入输出关系采用以下公式表示：Ud=Udocos(γ0)-3πXBIdB;]]>式中，Ud表示逆变侧直流电压，Id表示逆变侧直流电流，γ0表示熄弧角；B表示串联的桥数，Xb表示接地阻抗值。6.根据权利要求5所述的多馈入换流母线生存性分析方法，其特征在于，所述迭代方法包括：S11、获取逆变侧的直流电流Id＝Idk+10带入潮流方程F(x,λ)＝0以获取状态变量xk+11；S12、根据所述状态变量xk+11计算直流电压的第k+1个精确值Udk+11；λ表示换流节点i的三相接地阻抗值；S13、根据所述低压限电流控制器的输入输出关系公式获取直流电流的第k+1个精确值Idk+11；S14、若|Idk+10-Idk+11|<ε，则输出xk+1＝xk+11，否则令Id＝Idk+11,并...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭紫昱，李甜甜，林涛，田春筝，杨明臻，毛玉宾，毕如玉，刘永民，陈宝平，黄景慧，洪雯，苗福丰，
申请(专利权)人：国家电网公司，武汉大学，国网河南省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11