一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法，对于柔性直流输电系统中的各个换流站，该方法包括确定N个计量点，N为不小于2的正整数；在N个计量点处均安装电能计量装置，其中，电能计量装置包括用于采集对应计量点的电流的电流互感器、用于采集对应计量点的电压的电压互感器以及对电流和电压的乘积进行积分得到对应计量点的能量的电能表；依据N个计量点中任意相邻两个计量点的电能表得到的能量计算相邻两个计量点之间的柔性直流输电设备的能量转换效率。该方法能够通过任意相邻两个计量点的能量便可以得到位于该相邻计量点之间的柔性直流输电设备的能量转换效率，为开展电气设备以及系统能源效率评估提供了理论基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柔性直流输电
，特别是涉及一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法。
技术介绍
上世纪90年代以后，以全控型器件为基础的电压源换流器高压直流输电技术受到了业界的重视并得到了快速的发展，是当今世界电力电子技术应用领域的制高点，也是智能电网关键技术之一。与传统交流输电以及高压直流输电相比较，柔性直流输电具有很多优点。但相较于传统直流输电，柔性直流输电的损耗较大，目前，传统直流输电的单站损耗已低于0.8％，而两电平和三电平柔性直流输电的单个换流站损耗在2％左右，多电平柔性直流输电的单个换流站损耗大约为1.5％，而且柔性直流输电作为新型电能变化、输送模式，现阶段其研究与应用多集中在系统建设、可靠性以及运行维护等方面，在柔性直流输电能量转换效率特别是实际工作状态下的柔性直流输电设备能量转换效率等研究与应用领域仍处于空白。因此，如何提供一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法，通过在柔性直流输电系统的换流站中设置多个计量点，然后在计量点处设置电能计量装置，通过电能计量装置得到各个计量点的能量，从而通过任意相邻两个计量点的能量便可以得到位于该相邻计量点之间的柔性直流输电设备的能量转换效率，为开展电气设备以及系统能源效率评估提供了理论基础，是今后能效检测平台建立和标准体系推广的根本保证，为今后改进柔性直流输电系统换流与输电设备工艺水平、系统运行方式提供了技术支撑。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法，对于所述柔性直流输电系统中的各个换流站，该方法包括：步骤S101：确定N个计量点，N为不小于2的正整数；步骤S102：在N个所述计量点处均安装电能计量装置，其中，所述电能计量装置包括用于采集对应计量点的电流的电流互感器、用于采集所述对应计量点的电压的电压互感器以及对所述电流和所述电压的乘积进行积分得到所述对应计量点的能量的电能表；步骤S103：依据N个所述计量点中任意相邻两个计量点的电能表得到的能量计算所述相邻两个计量点之间的柔性直流输电设备的能量转换效率。优选地，所述计量点包括：位于所述换流站中的联接变压器的输入端、站用变端、桥臂电抗器前端以及电缆输入端。优选地，该方法还包括：依据所述联接变压器的输入端的电能表得到的能量以及所述电缆输出端的电能表得到的能量得到所述柔性直流输电系统的能量转换效率。优选地，所述计量点还包括电缆输出端。优选地，所述电流互感器为0.2S级电流互感器。优选地，所述电压互感器为0.2级电压互感器。优选地，所述电能表为有功准确度等级为0.2S级的电能表。优选地，所述电能表为具有正反双向计量功能的电能表。优选地，步骤S102和步骤S103之间还包括：调整任意相邻两个计量点的电能计量装置的一致性，使所述一致性小于0.05％。本专利技术提供了一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法，通过在柔性直流输电系统的换流站中设置多个计量点，然后在计量点处设置电能计量装置，通过电能计量装置得到各个计量点的能量，从而通过任意相邻两个计量点的能量便可以得到位于该相邻计量点之间的柔性直流输电设备的能量转换效率，为开展电气设备以及系统能源效率评估提供了理论基础，是今后能效检测平台建立和标准体系推广的根本保证，为今后改进柔性直流输电系统换流与输电设备工艺水平、系统运行方式提供了技术支撑。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本专利技术提供的一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法的过程的流程图；图2为本专利技术提供的一种双端柔性直流输电系统中换流站的拓扑结构图；图3为本专利技术提供的一种多端柔性直流输电系统中换流站的拓扑结构图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法，通过在柔性直流输电系统的换流站中设置多个计量点，然后在计量点处设置电能计量装置，通过电能计量装置得到各个计量点的能量，从而通过任意相邻两个计量点的能量便可以得到位于该相邻计量点之间的柔性直流输电设备的能量转换效率，为开展电气设备以及系统能源效率评估提供了理论基础，是今后能效检测平台建立和标准体系推广的根本保证，为今后改进柔性直流输电系统换流与输电设备工艺水平、系统运行方式提供了技术支撑。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做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。请参照图1，图1为本专利技术提供的一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法的过程的流程图；对于柔性直流输电系统中的各个换流站，该方法包括：步骤S101：确定N个计量点，N为不小于2的正整数；可以理解的是，根据对柔性直流输电系统的能效分析，确定系统的主要能耗设备，结合考虑经济性、谐波因素和实际运行状态的影响，从而确定计量点的配置。具体地，请参照图2和图3，其中，图2为本专利技术提供的一种双端柔性直流输电系统中换流站的拓扑结构图，图3为本专利技术提供的一种多端柔性直流输电系统中换流站的拓扑结构图。根据对典型柔性直流输电系统的分析，计算得到系统中主要能耗设备的损耗率，结果如表1所示。由表1的结果可知，在柔性直流输电系统中，换流器损耗所占的比例是最大的，其次是联接变压器的损耗。这是柔性直流输电系统计量点选择的理论基础之一。表1 柔性直流输电系统中各元件的典型损耗柔性直流输电系统的能效计量主要是明确各个能耗设备的具体能耗，主要包括联结变压器、桥臂电抗器、换流器、平波电抗器和电缆等，只要在能耗设备的输入端和输出端加装相应的电能计量装置就能实现对该设备能效计量的目的。开展柔性直流输电系统能效计量点的选择主要考虑以下几方面的因素：1)经济性输入功率和输出功率之间的差值可以提供所需测量能耗设备的实际损耗。从实际工程出发，在柔性直流输电系统中的每个主要元件能量的输入端和输出端都加装电能计量装置开展相关设备和系统的能效计量经济成本较高，一方面根据换流站各主要设备损耗计算方法及已有柔性直流输电工程实际损耗分析可知：在柔性直流换流站损耗中，换流器损耗占主要部分，如表1所示，通常能够达到50％以上。若无法在所有能耗设备输入输出两端加装计量装置时应主要考虑损耗较大的相关元件，将电能计量装置安装在损耗较大的元件两侧，则可以相对较容易也较为精确的测量出该元件的损耗，而不需要通过后期计算得到，这样就能提高能效计量的准确性。另一方面，可以根据相关元件的特性、相关计量点数据的采集以及数学分析等方法，找到运行方式较为固定、损耗数值相对较小的元件，如接地电抗器、桥臂电抗器、平波电抗器等，获得较为精确的该元件损耗大小或所占比例。另外，计量装置安装的条件、施工的难度等也是影响计量点选择的考虑因素。2)谐波影响柔性直流输电系统的计量点的选择另外一个考虑点为系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法，其特征在于，对于所述柔性直流输电系统中的各个换流站，该方法包括：步骤S101：确定N个计量点，N为不小于2的正整数；步骤S102：在N个所述计量点处均安装电能计量装置，其中，所述电能计量装置包括用于采集对应计量点的电流的电流互感器、用于采集所述对应计量点的电压的电压互感器以及对所述电流和所述电压的乘积进行积分得到所述对应计量点的能量的电能表；步骤S103：依据N个所述计量点中任意相邻两个计量点的电能表得到的能量计算所述相邻两个计量点之间的柔性直流输电设备的能量转换效率。

【技术特征摘要】
1.一种用于柔性直流输电系统的能效计量方法，其特征在于，对于所述柔性直流输电系统中的各个换流站，该方法包括：步骤S101：确定N个计量点，N为不小于2的正整数；步骤S102：在N个所述计量点处均安装电能计量装置，其中，所述电能计量装置包括用于采集对应计量点的电流的电流互感器、用于采集所述对应计量点的电压的电压互感器以及对所述电流和所述电压的乘积进行积分得到所述对应计量点的能量的电能表；步骤S103：依据N个所述计量点中任意相邻两个计量点的电能表得到的能量计算所述相邻两个计量点之间的柔性直流输电设备的能量转换效率。2.如权利要求1所述的能效计量方法，其特征在于，所述计量点包括：位于所述换流站中的联接变压器的输入端、站用变端、桥臂电抗器前端以及电缆输入端。3.如权利要求2所述的能效计量方法，其特征在于，该方法还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力，韩霄汉，胡瑛俊，章江铭，李勇汇，杨瑶佳，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33