一种计及直流稳态运行电流的计算方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种计及直流稳态运行电流的计算方法包括：采集待测直流输电系统中直流逆变站的参数；利用潮流计算法获得所述待测直流输电系统逆变站的运行参数，运行参数包括：待测直流输电系统逆变站的直流稳态运行电流的标幺值；基于所述直流逆变站的参数和所述运行参数，计算待测直流输电系统逆变站间的临界多馈入交互作用因子。本发明专利技术根据采集到的直流输电系统参数和潮流计算程序求得直流系统i和直流系统j的运行参数，更加准确地计算出临界多馈入交互作用因子。

【技术实现步骤摘要】
一种计及直流稳态运行电流的计算方法及系统
本专利技术涉及电力系统计算分析领域，具体涉及一种计及直流稳态运行电流的计算方法及系统。
技术介绍
随着直流输电技术的发展和能源分配的需要出现了多馈入直流输电系统(multi-infeedHVDCtransmissionsystem，MIDC)。MIDC在增加系统运行方式灵活性和扩大系统输送容量的同时，也增加了系统结构的复杂性。由于多回直流落点于同一交流系统，当多个逆变站间电气耦合紧密时，交直流系统间的交互作用变得更加复杂，受端系统交流故障可能导致多回直流同时发生换相失败，严重时会导致多回直流传输功率的中断，给整个交直流系统的安全稳定运行带来巨大挑战。本领域中用于衡量多馈入直流输电系统中逆变站间相互作用强弱的指标：多馈入交互作用因子(multi-infeedinteractionfactor，MIIF)，其定义为：假设在直流系统i的逆变侧换流母线(简称换流母线i)处投入三相对称电抗器，使得该母线上的电压下降1％时，直流系统j的逆变侧换流母线(简称换流母线j)的电压变化率：式中，MIIFji为换流母线i和换流母线j之间的多馈入交互作用因子，Ui0为投入三相电抗器前换流母线i的电压，△Uj为换流母线的电压变化量。近年，本领域技术人员提出在MIIF和换相失败最小熄弧角判据的基础上提出了临界多馈入交互作用因子(criticalmulti-infeedinteractionfactor，CMIIF)的概念：在多馈入交直流系统中，当直流i逆变侧换流母线发生三相短路故障时，如果直流j与直流i间的多馈入交互作用因子(MIIFji)大于临界多馈入交互作用因子(CMIIFji)，则认为直流j也会同时发生换相失败。CMIIFji的通用计算公式如下：式中，ULj*为逆变站j的换流母线运行线电压标幺值；XKj％为逆变站j的换流变压器短路电抗的百分比；αj是逆变站j的运行滞后触发角；ULi*为逆变站i的换流母线运行线电压标幺值。虽然该计算公式简便快捷，物理意义明确，但如果直流实际稳态运行电流不等于直流额定电流时，计算值可能存在一定的偏差。
技术实现思路
为了克服直流实际稳态运行电流不等于直流额定电流时，计算值可能存在一定的偏差，本专利技术提出一种计及直流稳态运行电流的计算方法及系统。一种计及直流稳态运行电流的计算方法包括：采集待测直流输电系统中直流逆变站的参数；利用潮流计算法获得所述待测直流输电系统逆变站的运行参数，运行参数包括：待测直流输电系统逆变站的直流稳态运行电流的标幺值；基于直流逆变站的参数和所述运行参数，计算待测直流输电系统逆变站间的临界多馈入交互作用因子。临界多馈入交互作用因子的计算公式如下所示：式中：CMIIFji-I为直流输电系统i逆变站与直流输电系统j逆变站间的临界多馈入交互作用因子，ULj*为直流输电系统j逆变站换流母线运行线电压的标幺值，ULi*为直流输电系统i逆变站换流母线运行线电压的标幺值，XKj％为直流输电系统j逆变站的换流变压器短路电抗的百分比，Idj*为直流输电系统j逆变站直流稳态运行电流的标幺值，αj是直流输电系统j逆变站的运行滞后触发角。直流输电系统j逆变站换流母线运行线电压的标幺值其中：ULj为直流系统j逆变站的换流母线运行线电压，ULjN为直流系统j逆变站的换流母线电压额定值；所述直流输电系统i逆变站换流母线运行线电压的标幺值其中：ULi为直流系统i逆变站的换流母线运行线电压，ULiN为直流系统i逆变站的换流母线电压额定值；所述直流输电系统j逆变站直流稳态运行电流的标幺值其中：Idj为直流系统j的稳态运行电流，IdjN为直流电流额定值。直流输电系统j逆变站的运行滞后触发角其中，nj为逆变变压器的变比，Xcj为折算到阀侧的逆变变压器的漏抗，γj为逆变侧定熄弧角，Idj为直流系统j的稳态运行电流，ULj为直流系统j逆变站的换流母线运行线电压；式中:IdjN为直流系统j的电流额定值，γ0为逆变侧熄弧角给定值。一种计及直流稳态运行电流的计算系统包括：采集模块，用于采集待测直流输电系统中直流逆变站的参数；潮流计算模块，用于利用潮流计算法获得所述待测直流输电系统逆变站的运行参数，运行参数包括：待测直流输电系统逆变站的直流稳态运行电流的标幺值；交互作用因子计算模块，用于基于所述直流逆变站的参数和所述运行参数，计算待测直流输电系统逆变站间的临界多馈入交互作用因子。交互作用因子计算模块中的临界多馈入交互作用因子的计算公式如下所示：式中：CMIIFji-I为直流输电系统i逆变站与直流输电系统j逆变站间的临界多馈入交互作用因子，ULj*为直流输电系统j逆变站换流母线运行线电压的标幺值，ULi*为直流输电系统i逆变站换流母线运行线电压的标幺值，XKj％为直流输电系统j逆变站的换流变压器短路电抗的百分比，Idj*为直流输电系统j逆变站直流稳态运行电流的标幺值，αj是直流输电系统j逆变站的运行滞后触发角。直流输电系统j逆变站的运行滞后触发角其中，nj为逆变变压器的变比，Xcj为折算到阀侧的逆变变压器的漏抗，γj为逆变侧定熄弧角，Idj为直流系统j的稳态运行电流，ULj为直流系统j逆变站的换流母线运行线电压；式中:IdjN为直流系统j的电流额定值，γ0为逆变侧熄弧角给定值。采集模块采集的数据包括：直流系统i逆变站的换流母线电压额定值ULiN；直流系统j逆变站的换流母线电压额定值ULjN，直流电流额定值IdjN和换流变压器短路电抗百分比XKj％。潮流计算模块计算得到的数据包括：直流系统i逆变站的换流母线运行线电压ULj，直流系统j的稳态运行电流Idj，换流母线运行线电压ULi和运行滞后触发角αj。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：1.本专利技术根据采集到的直流输电系统参数和潮流计算程序求得直流系统i和直流系统j的运行参数，更加准确地计算出临界多馈入交互作用因子。2.本专利技术可应用于交直流系统规划、设计及运行等领域，计算简便快捷，对于指导大电网的规划和维护大电网的安全稳定运行具有重要意义。附图说明图1为本专利技术计算方法的流程图；图2为本专利技术实施例中两馈入交直流算例的等值系统示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。如图1所示，本专利技术以多馈入交直流电力系统为研究对象，其计算方法包括下述步骤：步骤1：确定待研究的直流输电系统i和j后，采集直流系统i和直流系统j的参数，假设待研究的直流输电系统有m个直流逆变站；采集的直流系统i和直流系统j参数包括：直流系统i逆变站的换流母线电压额定值ULiN；直流系统j逆变站的换流母线电压额定值ULjN，直流电流额定值IdjN和换流变压器短路电抗百分比XKj％等。步骤2：利用潮流计算程序求得直流系统i和直流系统j逆变站的运行参数；利用潮流计算程序求得直流系统i和直流系统j的运行参数，包括：直流系统i逆变站的换流母线运行线电压ULj；直流系统j的稳态运行电流Idj，换流母线运行线电压ULi和运行滞后触发角αj。以直流系统i为例进行说明，其功率表达式如下：其中，PdRi为整流侧的有功功率，QdRi为整流侧的无功功率，PdIi为逆变侧的有功功率，QdIi为逆变侧的无功功率，αRi和αi分别为整流侧和逆变侧的触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及直流稳态运行电流的计算方法，其特征在于，包括：采集待测直流输电系统中直流逆变站的参数；利用潮流计算法获得所述待测直流输电系统逆变站的运行参数，所述运行参数包括：待测直流输电系统逆变站的直流稳态运行电流的标幺值；基于所述直流逆变站的参数和所述运行参数，计算待测直流输电系统逆变站间的临界多馈入交互作用因子。

【技术特征摘要】
1.一种计及直流稳态运行电流的计算方法，其特征在于，包括：采集待测直流输电系统中直流逆变站的参数；利用潮流计算法获得所述待测直流输电系统逆变站的运行参数，所述运行参数包括：待测直流输电系统逆变站的直流稳态运行电流的标幺值；基于所述直流逆变站的参数和所述运行参数，计算待测直流输电系统逆变站间的临界多馈入交互作用因子。2.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述临界多馈入交互作用因子的计算公式如下所示：式中：CMIIFji-I为直流输电系统i逆变站与直流输电系统j逆变站间的临界多馈入交互作用因子，ULj*为直流输电系统j逆变站换流母线运行线电压的标幺值，ULi*为直流输电系统i逆变站换流母线运行线电压的标幺值，XKj％为直流输电系统j逆变站的换流变压器短路电抗的百分比，Idj*为直流输电系统j逆变站直流稳态运行电流的标幺值，αj是直流输电系统j逆变站的运行滞后触发角。3.如权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述直流输电系统j逆变站换流母线运行线电压的标幺值ULj*的计算如下式：其中：ULj为直流系统j逆变站的换流母线运行线电压，ULjN为直流系统j逆变站的换流母线电压额定值。4.如权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述直流输电系统i逆变站换流母线运行线电压的标幺值ULi*的计算如下式：其中：ULi为直流系统i逆变站的换流母线运行线电压，ULiN为直流系统i逆变站的换流母线电压额定值。5.如权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述直流输电系统j逆变站直流稳态运行电流的标幺值Idj*的计算如下式：其中：Idj为直流系统j的稳态运行电流，IdjN为直流电流额定值。6.如权利要求2所述的计算方法，其特征在于，直流输电系统j逆变站的运行滞后触发角αj的计算如下式：其中，nj为逆变变压器的变比，Xcj为折算到阀侧的逆变变压器的漏抗，γj为逆变侧定熄弧角，Idj为直流系统j的稳态运行电流，ULj为直流系统j逆变站的换流母线运行线电压；式中:IdjN为直流系统j的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵瑶，汤涌，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11