【技术实现步骤摘要】
一种直流系统间同极交叉跨越故障模型建立方法和装置
本专利技术涉及电力系统分析领域，尤其涉及一种直流系统间同极交叉跨越故障模型建立方法和装置。
技术介绍
直流工程在输电方面的优势明显，近年来我国的大容量长距离输电大部分开始采用直流输电的形式。根据规划，未来仍将有大量长距离高压直流输电工程开工建设。由于我国主要能源基地和负荷中心呈逆向分布，规划的输电线路多为南北或东西走向。随着线路数量的增多，直流与直流输电线路交叉跨越的情况也将不可避免，直流-直流交叉跨越短路故障发生几率随之增大。直流-直流交叉跨越是一种复杂的故障类型，尤其是当不同电压等级的直流线路发生交叉跨越故障的时候，有可能造成某一回直流线路故障极整流阀、逆变阀完全关断，故障极闭锁停止运行的严重后果。所以，研究直流-直流交叉跨越故障的故障特性和故障分析方法对直流线路保护的配置具有非常重要的指导意义。电磁暂态仿真可以详细模拟直流及其控制系统的详细动态过程，但是整体的电磁暂态仿真所需的计算规模和计算时间都较大；而机电暂态仿真是电力系统安全稳定分析计算的重要内容，其应用涉及电网规划、调度...
【技术保护点】
1.一种直流系统间同极交叉跨越故障模型建立方法，其特征在于，/n所述直流系统包括第一直流系统和第二直流系统，所述第一直流系统为第一电压等级的双极性两端直流输电系统，所述第二直流系统为第二电压等级的双极性两端直流输电系统，所述第一直流系统的第一输电线路和所述第二直流系统的第二输电线路在预定跨接点跨接，所述第一输电线和第二输电线同极性，所述预定跨接点悬空；所述方法包括：/n对所述第一直流系统以及所述第二直流系统的整流侧和逆变侧进行单端口戴维南等值，以获取所述第一直流系统的等值电路和所述第二直流系统的等值电路构成的同极性交叉跨越不接地故障模型；/n对所述同极性交叉跨越不接地故障模...
【技术特征摘要】
1.一种直流系统间同极交叉跨越故障模型建立方法，其特征在于，
所述直流系统包括第一直流系统和第二直流系统，所述第一直流系统为第一电压等级的双极性两端直流输电系统，所述第二直流系统为第二电压等级的双极性两端直流输电系统，所述第一直流系统的第一输电线路和所述第二直流系统的第二输电线路在预定跨接点跨接，所述第一输电线和第二输电线同极性，所述预定跨接点悬空；所述方法包括：
对所述第一直流系统以及所述第二直流系统的整流侧和逆变侧进行单端口戴维南等值，以获取所述第一直流系统的等值电路和所述第二直流系统的等值电路构成的同极性交叉跨越不接地故障模型；
对所述同极性交叉跨越不接地故障模型进行仿真运行并根据所述同极性交叉跨越不接地故障模型的仿真运行的结果获取第一网络拓扑图和第二网络拓扑图；所述第一网络拓扑图为所述同极性交叉跨越不接地故障模型在第一阶段故障时,包含所述第一输电线路以及所述第二输电线路中有电流通过的换流站和线路电阻的简化模型；所述第二网络拓扑图为所述同极性交叉跨越不接地故障模型在第二阶段故障时，包含所述第一输电线路以及所述第二输电线路中有电流通过的换流站和线路电阻的简化模型；
根据所述第一网络拓扑图依据预设规则建立第一边界方程组；根据所述第二网络拓扑图依据预设规则建立第二边界方程组；
根据所述同极性交叉跨越不接地故障模型的仿真运行的结果获取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值，所述换流站包括整流站和逆变站；
根据机电暂态仿真规则将所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所述第一输电线路以及所述第二输电线路的整流侧和逆变侧的母线通过故障等值阻抗接地，以建立同极性交叉跨越不接地故障等值模型；
根据所述第一网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第一边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗的值；
根据所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第二边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一直流系统以及所述第二直流系统的整流侧和逆变侧进行单端口戴维南等值，以获取所述第一直流系统的等值电路和所述第二直流系统的等值电路构成的同极性交叉跨越不接地故障模型包括：
对所述第一直流系统以及所述第二直流系统的整流侧和逆变侧进行单端口戴维南等值，以获取所述第一直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗以及所述第二直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗；
根据所述第一直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗建立所述第一直流系统的等值电路；
根据所述第二直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗建立所述第二直流系统的等值电路；
根据所述第一直流系统的等值电路和所述第二直流系统的等值电路构建所述同极性交叉跨越不接地故障模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述同极性交叉跨越不接地故障模型的仿真运行的结果获取第一网络拓扑图和第二网络拓扑图包括：
获取所述同极性交叉跨越不接地故障模型仿真运行后所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的电流仿真曲线；
根据所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的电流仿真曲线获取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述同极性交叉跨越不接地故障模型的仿真运行的结果获取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值包括：
获取所述同极性交叉跨越不接地故障模型仿真运行后所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的触发角仿真曲线；
从所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的电流仿真曲线中选取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图中换流站的电流仿真曲线，同时从同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的触发角仿真曲线中选取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图中换流站的触发角仿真曲线；
获取所述第一网络拓扑图中每一个换流站的电流仿真曲线中在所述第一阶段故障的时间段中电流最大时的第一时刻；
获取所述第二网络拓扑图中每一个换流站的电流仿真曲线中在所述第二阶段故障的时间段中电流最大时的第二时刻；
选取所述第一网络拓扑图中第一换流站的触发角仿真曲线中所有第一时刻的触发角值均作为所述第一换流站的触发角值，所述第一换流站为所述第一网络拓扑图中任一换流站；
选取所述第二网络拓扑图中第二换流站的触发角仿真曲线中所有第二时刻的触发角值均作为所述第二换流站的触发角值，所述第二换流站为所述第二网络拓扑图中任一换流站。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第一边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗的值包括：
根据所述第一网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第一边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组，计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值；
根据所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗的值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第二边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗的值包括：
根据所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第二边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组，计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值；
根据所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值计算所述同极性交叉跨...
【专利技术属性】
技术研发人员：王长香，张帆，赵利刚，黄冠标，杨诚，
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
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