静止坐标系下的阻抗建模方法、装置、计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种静止坐标系下的阻抗建模方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：获取所述直流输电送端系统的电路信息，并根据所述电路信息获取在旋转坐标系下的阻抗矩阵；根据所述阻抗矩阵建立所述直流输电送端系统在所述旋转坐标系下的第一阻抗模型，并获取所述第一阻抗模型的共轭模型；对所述第一阻抗模型和所述共轭模型进行坐标转换得到所述静止坐标系下的第二阻抗模型；基于所述第二阻抗模型以及所述旋转坐标系和所述静止坐标系之间的转换信息得到所述直流输电送端系统在所述静止坐标系下的输入阻抗。采用本方法可以对高压直流输电送端系统在静止坐标系下的输入阻抗进行建模并计算。止坐标系下的输入阻抗进行建模并计算。止坐标系下的输入阻抗进行建模并计算。

【技术实现步骤摘要】
静止坐标系下的阻抗建模方法、装置、计算机设备


[0001]本申请涉及电力系统稳定性分析
，特别是涉及一种直流输电送端系统在静止坐标系下的阻抗建模方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]高压直流输电(Line Commutated Converter Based High Voltage Direct Current，LCC
‑
HVDC)在远距离大容量输电方面相比传统交流系统具有经济性和技术性优势，在西电东送等跨省跨区域输电领域得到了广泛应用。
[0003]但是，由于LCC
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HVDC输电快速可控，存在着与近区汽轮发电机组轴系机械系统发生次同步扭振相互作用的可能性，会导致发电机组大轴的疲劳积累，甚至断裂，也可能导致大电力系统振荡失稳，严重威胁着电力系统的安全运行。由于此现象电气谐振频率低于电网频率，通常称为次同步振荡。
[0004]次同步振荡的分析方法有频率扫描法、特征值分析法、频域分析法、复转矩系数法、机组作用系统法和数字时域仿真法等。其中，频域分析法理论原理清晰完备，计算量小，没有维度灾问题，在电力系统振荡分析中得到了广泛应用。采用频域分析法评估LCC
‑
HVDC和送端发电机组之前的次同步振荡风险时，需要首先建立LCC
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HVDC送端换流器的输入阻抗数学模型。
[0005]一般通过在系统交流侧注入小信号干扰电压，使用双傅里叶分析方法建立整流器交/直流侧的映射函数得到直流侧电压扰动，进而得到直流电流扰动；然后结合整流器交/直流侧谐波映射关系得到交流侧电流响应，扰动电压与响应电流的频域比值即为LCC
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HVDC送端系统交流侧输出阻抗。但LCC
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HVDC的送端换流器通常采用基于晶闸管的三相全波桥式整流器，由于半控型器件的强非线性特性以及直流网络和交流网络的互相耦合，使LCC
‑
HVDC进行线性化阻抗建模存在一定的难度。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种直流输电送端系统在静止坐标系下的阻抗建模方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
[0007]第一方面，本申请提供了一种静止坐标系下的阻抗建模方法，应用于直流输电送端系统，所述方法包括：
[0008]获取所述直流输电送端系统的电路信息，并根据所述电路信息获取在旋转坐标系下的阻抗矩阵；
[0009]根据所述阻抗矩阵建立所述直流输电送端系统在所述旋转坐标系下的第一阻抗模型，并获取所述第一阻抗模型的共轭模型；
[0010]对所述第一阻抗模型和所述共轭模型进行坐标转换得到所述静止坐标系下的第二阻抗模型；
[0011]基于所述第二阻抗模型以及所述旋转坐标系和所述静止坐标系之间的转换信息
得到所述直流输电送端系统在所述静止坐标系下的输入阻抗。
[0012]在其中一个实施例中，所述获取所述直流输电送端系统的电路信息，并根据所述电路信息获取在旋转坐标系下的阻抗矩阵，包括：
[0013]获取所述直流输电送端系统的基本电路信息和电路转换系数；所述基本电路信息至少包括所述直流输电送端系统中的基本参数、多个电气量及各所述电气量对应的稳态值；
[0014]根据所述基本电路信息和所述电路转换系数获取所述直流输电送端系统在所述旋转坐标系下的阻抗矩阵。
[0015]在其中一个实施例中，所述直流输电送端系统包括换流器，用于基于有功功率控制环节和锁相环控制环节对所述直流输电送端系统的电流进行转换，其中，所述电路转换系数包括有功功率控制环节中一阶惯性环节对应的第一转换系数、所述有功功率控制环节中比例积分环节对应的第二转换系数以及所述锁相环控制环节中比例积分环节对应的第三转换系数。
[0016]在其中一个实施例中，所述对所述第一阻抗模型和所述共轭模型进行坐标转换得到所述静止坐标系下的第二阻抗模型，包括：
[0017]确定所述旋转坐标系和所述静止坐标系之间的转换信息；
[0018]根据所述转换信息将所述旋转坐标系下的第一阻抗模型和所述共轭模型中的各电气量表示为所述静止坐标系下的静止电气量；
[0019]根据所述静止电气量获取所述静止坐标系下的第二阻抗模型。
[0020]在其中一个实施例中，所述第二阻抗模型为所述直流输电送端系统在所述静止坐标系下的电流扰动、电压扰动以及阻抗之间的第二对应关系。
[0021]在其中一个实施例中，所述第一阻抗模型为所述直流输电送端系统在所述旋转坐标系下的电流扰动、电压扰动以及阻抗之间的第一对应关系，所述共轭模型为将所述第一阻抗模型中各电气量转换为所述电气量对应的共轭电气量得到的模型。
[0022]第二方面，本申请还提供了一种静止坐标系下的阻抗建模装置，应用于直流输电送端系统，所述装置包括：
[0023]阻抗矩阵获取模块，用于获取所述直流输电送端系统的电路信息，并根据所述电路信息获取在旋转坐标系下的阻抗矩阵；
[0024]第一阻抗建立模块，用于根据所述阻抗矩阵建立所述直流输电送端系统在所述旋转坐标系下的第一阻抗模型，并获取所述第一阻抗模型的共轭模型；
[0025]第二阻抗建立模块，用于对所述旋转坐标系下的第一阻抗模型和所述共轭模型进行坐标转换得到所述静止坐标系下的第二阻抗模型；
[0026]转换模块，用于基于所述第二阻抗模型以及所述旋转坐标系和所述静止坐标系之间的转换信息得到所述直流输电送端系统在所述静止坐标系下的输入阻抗。
[0027]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一项静止坐标系下的阻抗建模方法的步骤。
[0028]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一项静止坐标系下的阻抗建模方法
的步骤。
[0029]第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现前述任一项静止坐标系下的阻抗建模方法的步骤。
[0030]上述静止坐标系下的阻抗建模方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过直流输电送端系统的电路信息并获取旋转坐标系下的阻抗矩阵，根据阻抗矩阵确定所述直流输电送端系统在旋转坐标系下的第一阻抗模型，并获取所述第一阻抗模型的共轭模型，对所述第一阻抗模型和所述共轭模型进行转换得到静止坐标系下的第二阻抗模型，根据第二阻抗模型得到静止坐标系下的输入阻抗，可以对高压直流输电送端系统在静止坐标系下的输入阻抗进行建模并计算得到直流输电送端系统在所述静止坐标系下的输入阻抗，提高输入阻抗的计算精准度，以助于根据频域分析法对LCC
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HVDC的次同步振荡问题进行进一步分析。
附图说明
[0031]图1为一个实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静止坐标系下的阻抗建模方法，应用于直流输电送端系统，其特征在于，所述方法包括：获取所述直流输电送端系统的电路信息，并根据所述电路信息获取在旋转坐标系下的阻抗矩阵；根据所述阻抗矩阵建立所述直流输电送端系统在所述旋转坐标系下的第一阻抗模型，并获取所述第一阻抗模型的共轭模型；对所述第一阻抗模型和所述共轭模型进行坐标转换得到所述静止坐标系下的第二阻抗模型；基于所述第二阻抗模型以及所述旋转坐标系和所述静止坐标系之间的转换信息得到所述直流输电送端系统在所述静止坐标系下的输入阻抗。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述直流输电送端系统的电路信息，并根据所述电路信息获取在旋转坐标系下的阻抗矩阵，包括：获取所述直流输电送端系统的基本电路信息和电路转换系数；所述基本电路信息至少包括所述直流输电送端系统中的基本参数、多个电气量及各所述电气量对应的稳态值；根据所述基本电路信息和所述电路转换系数获取所述直流输电送端系统在所述旋转坐标系下的阻抗矩阵。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述直流输电送端系统包括换流器，用于基于有功功率控制环节和锁相环控制环节对所述直流输电送端系统的电流进行转换，其中，所述电路转换系数包括有功功率控制环节中一阶惯性环节对应的第一转换系数、所述有功功率控制环节中比例积分环节对应的第二转换系数以及所述锁相环控制环节中比例积分环节对应的第三转换系数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一阻抗模型和所述共轭模型进行坐标转换得到所述静止坐标系下的第二阻抗模型，包括：确定所述旋转坐标系和所述静止坐标系之间的转换信息；根据所述转换信息将所述旋转坐标系下的第一阻抗模型和所述共轭模型中的各电气量表示为所述静止坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿鑫，樊丽娟，安宇，孙鹏伟，张帆，姜云峰，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：