【技术实现步骤摘要】
受端大电网和特高压直流系统交互仿真模型建模方法
本专利技术属于特高压直流输电系统分析与建模领域,涉及特高压逆变站运行机理与建模方法。
技术介绍
直流输电具有输电距离不受同步运行的稳定极限限制、输送容量大、线路损耗小、功率调节快速灵活、非同步联络能力强等优点,在我国具有非常广阔的发展前景。相比高压直流输电,特高压直流输电(±800kV),具有输电距离更长、输送容量更大、线损更低、运行方式更为灵活等优势,目前正在我国快速发展。高压/特高压直流输电在带来巨大效益的同时,也给两端交流系统的安全稳定运行带来诸多不利的影响。直流输电系统对于受端交流系统表现为不良的无功负荷特性,在为受端交流系统提供电力的同时,其消耗的无功功率约占传输功率的40%一60%,这无疑给受端交流系统的电压支撑带来了巨大的压力,使得大干扰后交直流系统的暂态电压稳定性面临严峻考验,尤其在受端交流系统相对较弱时更是如此。换相失败是直流输电系统运行中最常见的故障之一,它将导致直流电流增大,直流输送功率减少,严重时将导致直流闭锁,这会引起交流通道上大规模的功率转移,可能威胁受端交流系统的暂态稳定性。总之,直流系统嵌入交流系统运行后将使受端电网面临诸多挑战,严重时可能威胁到整个交直流电力系统的安全稳定运行,有必要从安全稳定的角度对交直流电力系统的运行进行全面的分析。研究交直流系统的各种性态,需要建立准确的仿真模型。传统的直流准稳态模型和机电过程的模型己经不能满足精确分析大系统的需要,一方面,现有的大部分商业仿真软件的直流换流站模型都很粗糙,大部分网、省公司的仿真软件版本,都没有配置相应的换流站模型;有的机 ...
【技术保护点】
一种受端大电网和特高压直流系统交互仿真模型建模方法,其特征在于,逆变站的模型结构分解成若干个局部模块,包括阀组模块(HC)、换流变压器模块(HT)、无功补偿设备模块(HF、HG)和控制器模块,对所述阀组模块(HC)、换流变压器模块(HT)、无功补偿设备模块(HF、HG)和控制器模块分别建模;根据直流系统的运行机理与事件驱动型模型结构,将阀组模块(HC)、换流变压器模块(HT)、无功补偿设备模块(HF、HG)和控制器模块的模型结构连接,形成整体的逆变站仿真模型,对常数参数进行预先赋值,确定重点参数,通过调节重点参数,辨识出模型中待辨识参数。
【技术特征摘要】
1.一种受端大电网和特高压直流系统交互仿真模型建模方法,其特征在于,逆变站的模型结构分解成若干个局部模块,包括阀组模块(HC)、换流变压器模块(HT)、无功补偿设备模块(HF、HG)和控制器模块,对所述阀组模块(HC)、换流变压器模块(HT)、无功补偿设备模块(HF、HG)和控制器模块分别建模;根据直流系统的运行机理与事件驱动型模型结构,将阀组模块(HC)、换流变压器模块(HT)、无功补偿设备模块(HF、HG)和控制器模块的模型结构连接,形成整体的逆变站仿真模型,对常数参数进行预先赋值,确定重点参数,通过调节重点参数,辨识出模型中待辨识参数。2.根据权利要求1所述的一种受端大电网和特高压直流系统交互仿真模型建模方法,其特征在于,阀组模块(Hc)、换流变压器模块(HT)和无功补偿设备模块(HF、HG)都与控制器模块连接,阀组模块(Hc)与换流变压器模块(HT)相连接,换流变压器模块(HT)与无功补偿设备模块(HF、HG)相连;换流母线电压U1通过换流变压器模块(HT)后,将交流电压U输入到换流阀组(Hc);控制器确定换流阀组(Hc)和换流变压器模块(HT)的参数;换流阀组(Hc)输出有功功率P和无功功率Q,有功功率P和无功功率Q输入到换流变压器模块(HT),换流变压器模块(HT)的输出为换流变压器模块(HT)的有功功率Ps和无功损耗后的无功功率Qs1;换流母线电压U1输入到无功补偿设备(HF、HG),无功补偿设备(HF、HG)输出无功功率Qs2;无功补偿设备(HF、HG)的输出无功功率Qs2与换流变压器模块(HT)的输出无功功率Qs1加和为直流系统传输到交流系统的无功功率Qs。3.根据权利要求1所述的一种受端大电网和特高压直流系统交互仿真模型建模方法,其特征在于,所述阀组模块(Hc)用于仿真逆变站中阀组在大扰动下的功率波动特性;特高压逆变站存在两个极,每个极有两个阀组,每个阀组为一个十二脉动的换流器;分析换流器逆变侧直流电压Ud和直流电流Idc变化,计算换流器的有功功率P和无功功率Q;通过公式P=Ud*Idc计算换流器的有功功率P;无功功率Q通过公式Q=P*tanγ计算,式中γ为熄弧角。4.根据权利要求1所述的一种受端大电网和特高压直流系统交互仿真模型建模方法,其特征在于,换流变压器模块(HT)用于仿真换流变压器输入功率P与输出功率Ps的关系;Ps=λ1P,(1)其中,Ps为换流变压器的输出功率,P为换流变压器输入功率;λ1表示换流变压器有功功率的输入输出关系系数;λ2表示换流变压器的无功功率损耗;k为换流变压器变比;Qs为换流变压器输出的无功功率,Q为换流变压器输入的无功功率。5.跟据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:鞠平,赵健,吴峰,黄磊,姜梦,秦川,余一平,孙黎霞,韩敬东,陈谦,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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