一种多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法，涉及电力系统仿真技术领域，解决了现有的机电暂态仿真方法不适用于多端混合直流输电系统，导致不能准确分析出多端直流输电系统的动态性能和运行稳定性的技术问题。该多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法包括：获取多端混合直流输电系统的等效电路；根据该等效电路，获得该等效电路的导纳矩阵Y，以及由多端混合直流系统中各换流站的注入电流值组成的列向量I；根据导纳矩阵Y和列向量I，获取由各换流站的直流电压值组成的列向量V，其中，YV＝I；根据列向量I和列向量V，获得多端混合直流输电系统机电暂态仿真结果。本发明专利技术应用于多端混合直流输电系统的机电暂态仿真。

【技术实现步骤摘要】
一种多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法
本专利技术涉及电力系统仿真
，尤其涉及一种多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法。
技术介绍
多端直流输电系统是指含有多个整流站和/或多个逆变站的直流输电系统，与两端直流输电系统相比，多端直流输电系统运行更为灵活，经济性更好。根据整流站和逆变站中换流器类型的不同，多端直流输电系统可以分为多端常规直流输电系统、多端柔性直流输电系统和多端混合直流输电系统，其中，多端常规直流输电系统的整流站和逆变站中的换流器均为LCC型换流器(linecommutatedconverter，电网换相换流器)，多端柔性直流输电系统的整流站和逆变站中的换流器均为VSC型换流器(voltagesourceconverter，电压源换流器)，多端混合直流输电系统的整流站和逆变站中的换流器既有LCC型换流器，也有VSC型换流器，与多端常规直流输电系统和多端柔性直流输电系统相比，多端混合直流输电系统将LCC型换流器和VSC型换流器结合使用，可以提高直流输电系统的运行性能，实现更大规模、更远距离和更稳定可靠的直流输电，因此，现有电网中通常使用多端混合直流输电系统进行输电。目前，通常使用机电暂态仿真来模拟多端直流输电系统的运行情况，以分析多端直流输电系统的动态性能和运行稳定性，然而，现有的机电暂态仿真方法只适用于多端常规直流输电系统和多端柔性直流输电系统，并不适用于多端混合直流输电系统，导致不能准确分析出多端直流输电系统的动态性能和运行稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法，用于模拟多端混合直流输电系统的运行情况，从而准确分析出多端混合直流输电系统的动态性能和运行稳定性。为达到上述目的，本专利技术提供一种多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法，采用如下技术方案：该多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法包括：获取多端混合直流输电系统的等效电路；根据所述多端混合直流输电系统的等效电路，获得所述多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y，以及由所述多端混合直流系统中各换流站的注入电流值组成的列向量I；根据所述多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y和由各所述换流站的注入电流值组成的列向量I，获取由各所述换流站的直流电压值组成的列向量V，其中，YV＝I；根据由各所述换流站的注入电流值组成的列向量I和由各所述换流站的直流电压值组成的列向量V，获得所述多端混合直流输电系统机电暂态仿真结果。与现有技术相比，本专利技术提供的多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法具有以下有益效果：在本专利技术提供的多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法中，在获取了多端混合直流输电系统的等效电路，以及通过该多端混合直流输电系统的等效电路，获得了多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y和由多端混合直流系统中各换流站的注入电流值组成的列向量I之后，能够根据多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y、由多端混合直流系统中各换流站的注入电流值组成的列向量I，以及由各换流站的直流电压值组成的列向量V之间的关系式：YV＝I，获得由各换流站的直流电压值组成的列向量V，最后，根据由各换流站的注入电流值组成的列向量I和由各换流站的直流电压值组成的列向量V，即可获得多端混合直流输电系统机电暂态仿真结果，从而使得工作人员在分析多端直流输电系统的动态性能和运行稳定性时，就能够根据该仿真结果，准确地分析出多端直流输电系统的动态性能和运行稳定性。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，下面将对实施例描述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为本专利技术实施例提供的多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的多端混合直流输电系统中常规直流换流站的等效电路图；图3为本专利技术实施例提供的多端混合直流输电系统中柔性直流换流站的等效电路图；图4为本专利技术实施例提供的多端混合直流输电系统中直流线路的等效电路图；图5为本专利技术实施例提供的多端混合直流输电系统的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的多端混合直流输电系统的等效电路图。附图标记说明：1—整流站，2—第一逆变站，3—第二逆变站，L1—第一条直流线路，L2—第二条直流线路。具体实施方式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。如图1所示，本专利技术实施例提供一种多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法，包括：步骤S1、获取多端混合直流输电系统的等效电路。示例性地，上述步骤S1中，可根据待仿真的多端混合直流输电系统中常规直流换流站的个数、柔性直流换流站的个数以及直流线路的条数，构建多端混合直流输电系统的等效电路，该等效电路的构建方法与现有的多端常规直流输电系统和多端柔性直流输电系统的等效电路构建方法相同，本领域技术人员可参照现有的直流输电系统的等效电路构建方法进行构建。步骤S2、根据多端混合直流输电系统的等效电路，获得多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y，以及由多端混合直流系统中各换流站的注入电流值组成的列向量I。步骤S3、根据多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y和由各换流站的注入电流值组成的列向量I，获取由各换流站的直流电压值组成的列向量V，其中，YV＝I。步骤S4、根据由各换流站的注入电流值组成的列向量I和由各换流站的直流电压值组成的列向量V，获得多端混合直流输电系统机电暂态仿真结果。在本实施例提供的多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法中，在获取了多端混合直流输电系统的等效电路，通过该多端混合直流输电系统的等效电路，获得了多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y和由多端混合直流系统中各换流站的注入电流值组成的列向量I之后，就能够根据多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y、由多端混合直流系统中各换流站的注入电流值组成的列向量I，以及由各换流站的直流电压值组成的列向量V之间的关系式：YV＝I，获得由各换流站的直流电压值组成的列向量V，最后，根据由各换流站的注入电流值组成的列向量I和由各换流站的直流电压值组成的列向量V，即可获得多端混合直流输电系统机电暂态仿真结果，从而使得工作人员在分析多端直流输电系统的动态性能和运行稳定性时，就能够根据该仿真结果，准确地分析出多端直流输电系统的动态性能和运行稳定性。示例性地，多端混合直流输电系统可包括N个常规直流换流站，M个柔性直流换流站和L条直流线路，其中，N、M和L均为大于或等于1的整数，则上述步骤S1中，获取多端混合直流输电系统的等效电路的步骤可包括：步骤S11、分别获取N个常规直流换流站的等效电路。示例性地，如图2所示，每个常规直流换流站的等效电路可由常规直流换流站的等效恒定电流源与常规直流换流站的等效恒定电阻并联形成。步骤S12、分别获取M个柔性直流换流站的等效电路。示例性地，如图3所示，每个柔性直流换流站的等效电路可由柔性直流换流站的等效受控电流源与柔性直流换流站的等效恒定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法，其特征在于，包括：获取多端混合直流输电系统的等效电路；根据所述多端混合直流输电系统的等效电路，获得所述多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y，以及由所述多端混合直流系统中各换流站的注入电流值组成的列向量I；根据所述多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y和由各所述换流站的注入电流值组成的列向量I，获取由各所述换流站的直流电压值组成的列向量V，其中，YV＝I；根据由各所述换流站的注入电流值组成的列向量I和由各所述换流站的直流电压值组成的列向量V，获得所述多端混合直流输电系统机电暂态仿真结果。

【技术特征摘要】
1.一种多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法，其特征在于，包括：获取多端混合直流输电系统的等效电路；根据所述多端混合直流输电系统的等效电路，获得所述多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y，以及由所述多端混合直流系统中各换流站的注入电流值组成的列向量I；根据所述多端混合直流系统的等效电路的导纳矩阵Y和由各所述换流站的注入电流值组成的列向量I，获取由各所述换流站的直流电压值组成的列向量V，其中，YV＝I；根据由各所述换流站的注入电流值组成的列向量I和由各所述换流站的直流电压值组成的列向量V，获得所述多端混合直流输电系统机电暂态仿真结果。2.根据权利要求1所述的多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法，其特征在于，所述多端混合直流输电系统包括N个常规直流换流站，M个柔性直流换流站和L条直流线路，其中，N、M和L均为大于或等于1的整数；所述获取多端混合直流输电系统的等效电路的步骤包括：分别获取N个所述常规直流换流站的等效电路；分别获取M个所述柔性直流换流站的等效电路；分别获取L个所述直流线路的等效电路；根据N个所述常规直流换流站的等效电路、M个所述柔性直流换流站的等效电路和L个所述直流线路的等效电路，获得所述多端混合直流输电系统的等效电路。3.根据权利要求2所述的多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法，其特征在于，所述常规直流换流站的等效电路由所述常规直流换流站的等效恒定电流源与所述常规直流换流站的等效恒定电阻并联形成；所述常规直流换流站的等效恒定电流源的值为Ieq-LCC，其中，kT为所述常规直流换流站中变压器的变比，Vt为所述常规直流换流站的换流母线的交流线电压的有效值，θ为所述常规直流换流站中换流器的控制角，Xc为所述常规直流换流站中变压器的等效电抗；所述常规直流换流站的等效恒定电阻的值为Req-LCC，nt为所述常规直流换流站中换流器的桥数。4.根据权利要求3所述的多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法，其特征在于，所述柔性直流换流站的等效电路由所述柔性直流换流站的等效受控电流源与所述柔性直流换流站的等效恒定电阻并联形成；所述柔性直流换流站的等效受控电流源的值为Ieq-VSC，其中，Pdc为所述柔性直流换流站的直流功率，Udc-VSC为所述柔性直流换流站的直流电压，Cvsc为所述柔性直流换流站中换流器的等效电容，Δt为所述多端混合直流输电系统机电暂态仿真的仿真步长，U'dc-VSC为上一仿真步长时所述柔性直流换流站的直流电压，I'C为上一仿真步长时所述柔性直流换流站的对地电流；所述柔性直流换流站的等效恒定电阻的值为Req-VSC，5.根据权利要求4所述的多端混合直流输电系统机电暂态仿真方法，其特征在于，所述直流线路的等效电路由所述直流线路的等效受控电流源与所述直流线路的等效恒定电阻并联形成；所述直流线路的等效受控电流源的值为Ihist，其中，U'dc1为上一仿真步长时所述直流线路的第一端的换流站的直流电压，U'dc2为上一仿真步长时所述直流线路的第二端的换流站的直流电压，R...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵利刚，洪潮，涂亮，甄鸿越，黄冠标，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：发明
国别省市：广东,44