无功补偿设备暂态建模方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种无功补偿设备暂态建模方法、装置、设备及可读存储介质，可以将无功补偿设备按照预设的电路模型接入交流电网，可以用所述预设的电路模型中的受控电流源可以通过相关参数计算得到，由此可以提升无功补偿设备机电暂态仿真的数值稳定性，同时还可以根据无功补偿设备阀侧的电压参考值和无功补偿设备的控制节点电压实际值计算此时无功补偿设备输出的电流，并对无功补偿设备输出的电流进行越限判断和处理，确保无功补偿设备的开关器件不过流，不会造成无功补偿设备的损坏，可以有效保护无功补偿设备，提高无功补偿设备的使用寿命。寿命。寿命。

【技术实现步骤摘要】
无功补偿设备暂态建模方法、装置、设备及可读存储介质


[0001]本申请涉及直流输电
，尤其涉及一种无功补偿设备暂态建模方法、装置、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]静止同步补偿器是一种基于电压源换流器的动态无功补偿设备，由自换相的电力半导体桥式变流器来进行发生和吸收无功功率的无功功率动态补偿装置。动态无功功率补偿装置由交流环节和直流环节组成，其中，交流环节与系统相连接，它先将系统的交流电能经变流器转换成直流并保存在直流侧的储能器内，同时直流侧电压电流经过变流器变成交流电压电流输送到系统。
[0003]现阶段，静止同步补偿器一般应用在交流大电网中，通过在部分站点安装静止同步补偿器，通过发出或吸收无功功率的形式调节系统电压，达到电压支撑的作用。在交流大电网中，系统电压支撑能力较强，静止同步补偿器仅对系统电压起到局部调节作用，采用纯电流源注入的方法进行建模仿真具有较好的准确性，但如果静止同步补偿器应用于大规模新能源发电基地，就地无水电、火电等常规电源支撑，此时交流电网的电压支撑能力较弱，如继续采用电流源注入模型，在仿真中极易引起数值振荡，从仿真效果看，静止同步补偿器并未起到电压支撑作用，反而容易引起系统电压振荡。因此，电流源注入的无功补偿设备机电暂态仿真模型并不适用于无功补偿设备应用于大规模新能源基地场景的仿真。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本申请提供了一种无功补偿设备暂态建模方法、装置、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中现有的无功补偿设备机电暂态仿真模型无法应用于无功补偿设备应用于大规模新能源基地场景的仿真实验的技术缺陷。
[0005]一种无功补偿设备暂态建模方法，包括：
[0006]将目标无功补偿设备按照预设的电路模型接入交流电网，其中，所述预设的电路模型包括受控电流源；
[0007]计算所述目标无功补偿设备的输出电流参考值；
[0008]依据所述目标无功补偿设备的输出电流参考值以及预设的控制节点电压参考值，计算所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值，其中，所述预设的控制节点电压参考值为所述目标无功补偿设备的控制节点电压参考值；
[0009]依据所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值和所述控制节点电压实际值，计算所述目标无功补偿设备的输出电流实际值；
[0010]判断所述目标无功补偿设备的输出电流实际值是否超过预设的第一阈值；
[0011]若所述目标无功补偿设备的输出电流实际值超过所述预设的第一阈值，则将所述目标无功补偿设备的输出电流实际值设置为所述预设第一阈值，得到满足限幅要求的所述
目标无功补偿设备的输出电流实际值；
[0012]若所述目标无功补偿设备的输出电流实际值没有超过所述预设的第一阈值，则将所述目标无功补偿设备的输出电流实际值作为满足限幅要求的所述目标无功补偿设备的输出电流实际值；
[0013]依据满足限幅要求的所述目标无功补偿设备的输出电流实际值以及所述控制节点电压实际值，计算所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值；
[0014]依据所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值，计算所述受控电流源电流值；
[0015]依据所述受控电流源电流值，计算所述交流电网的各个节点的电压。
[0016]优选地，该方法还包括：
[0017]判断所述目标无功补偿设备的输出电流实际值是否小于或等于预设的第二阈值；
[0018]若所述目标无功补偿设备的输出电流实际值小于或等于所述预设的第二阈值，则将所述目标无功补偿设备的输出电流实际值设置为所述预设第二阈值，得到满足限幅要求的所述目标无功补偿设备的输出电流实际值。
[0019]优选地，依据所述目标无功补偿设备的输出电流参考值以及预设的控制节点电压参考值，计算所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值的计算公式，包括：
[0020]U
ref
∠θ＝U
sref
∠θ+(I
sref
*X)∠θ
[0021]U
ref
表示目标无功补偿设备阀侧的电压参考值；
[0022]θ表示目标无功补偿设备的控制节点电压的相角实际值；
[0023]U
sref
表示目标无功补偿设备的控制节点电压参考值；
[0024]I
sref
表示目标无功补偿设备的输出电流参考值；
[0025]X表示并网变压器的电抗。
[0026]优选地，依据所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值和所述控制节点电压实际值，计算所述目标无功补偿设备的输出电流实际值的计算公式，包括：
[0027][0028]I
s
表示目标无功补偿设备的输出电流实际值；
[0029]U
ref
表示目标无功补偿设备控制节点的电压实际值；
[0030]U
s
表示目标无功补偿设备控制节点电压实际值；
[0031]X表示并网变压器的电抗。
[0032]优选地，所述预设第一阈值参考所述目标无功补偿设备的开关器件电流最大限制值设置；
[0033]所述预设的第二阈值参考所述目标无功补偿设备的开关元器件电流最小限制值设置。
[0034]优选地，依据满足限幅要求的所述目标无功补偿设备的输出电流实际值以及所述控制节点电压实际值，计算所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值的计算公式，包括：
[0035]U'
ref
∠θ＝U
s
∠θ+(I
s
*X)∠θ
[0036]其中，
[0037]U'
ref
表示修正后目标无功补偿设备的阀侧的电压参考值；
[0038]θ表示目标无功补偿设备的控制节点电压的相角实际值；
[0039]U
s
表示目标无功补偿设备的控制节点电压实际值；
[0040]I
s
表示目标无功补偿设备输出的实际电流值；
[0041]X表示并网变压器的电抗。
[0042]优选地，依据所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值，计算所述受控电流源电流值的计算公式，包括：
[0043][0044]其中，
[0045]I
qeq
表示受控电流源电流值；
[0046]U'
ref
表示修正后的目标无功补偿设备的阀侧的电压参考值；
[0047]X表示并网变压器的电抗。
[0048]一种无功补偿设备暂态建模装置，包括：
[0049]连接单元，用于将目标无功补偿设备按照预设的电路模型接入交流电网，其中，所述预设的电路模型包括受控电流源；
[0050]第一计算单元，用于计算所述目标无功补偿设备的输出电流参考值；
[0051]第二计算单元，用于依据所述目标无功补偿设备的输出电流参考值以及预设的控制节点电压参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无功补偿设备暂态建模方法，其特征在于，包括：将目标无功补偿设备按照预设的电路模型接入交流电网，其中，所述预设的电路模型包括受控电流源；计算所述目标无功补偿设备的输出电流参考值；依据所述目标无功补偿设备的输出电流参考值以及预设的控制节点电压参考值，计算所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值，其中，所述预设的控制节点电压参考值为所述目标无功补偿设备的控制节点电压参考值；依据所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值和所述控制节点电压实际值，计算所述目标无功补偿设备的输出电流实际值；判断所述目标无功补偿设备的输出电流实际值是否超过预设的第一阈值；若所述目标无功补偿设备的输出电流实际值超过所述预设的第一阈值，则将所述目标无功补偿设备的输出电流实际值设置为所述预设第一阈值，得到满足限幅要求的所述目标无功补偿设备的输出电流实际值；若所述目标无功补偿设备的输出电流实际值没有超过所述预设的第一阈值，则将所述目标无功补偿设备的输出电流实际值作为满足限幅要求的所述目标无功补偿设备的输出电流实际值；依据满足限幅要求的所述目标无功补偿设备的输出电流实际值以及所述控制节点电压实际值，计算所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值；依据所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值，计算所述受控电流源电流值；依据所述受控电流源电流值，计算所述交流电网的各个节点的电压。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：判断所述目标无功补偿设备的输出电流实际值是否小于或等于预设的第二阈值；若所述目标无功补偿设备的输出电流实际值小于或等于所述预设的第二阈值，则将所述目标无功补偿设备的输出电流实际值设置为所述预设第二阈值，得到满足限幅要求的所述目标无功补偿设备的输出电流实际值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述目标无功补偿设备的输出电流参考值以及预设的控制节点电压参考值，计算所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值的计算公式，包括：U
ref
∠θ＝U
sref
∠θ+(I
sref
*X)∠θU
ref
表示目标无功补偿设备阀侧的电压参考值；θ表示目标无功补偿设备的控制节点电压的相角实际值；U
sref
表示目标无功补偿设备的控制节点电压参考值；I
sref
表示目标无功补偿设备的输出电流参考值；X表示并网变压器的电抗。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述目标无功补偿设备阀侧的电压参考值和所述控制节点电压实际值，计算所述目标无功补偿设备的输出电流实际值的计算公式，包括：
I
s
表示目标无功补偿设备的输出电流实际值；U
ref
表示目标无功补偿设备控制节点的电压实际值；U
s
表示目标无功补偿设备控制节点电压实际值；X表示并网变压器的电抗。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设第一阈值参考所述目标无功补偿设备的开关器件电流最大限制值设置；所述预设的第二阈值参考所述目标无功补偿设备的开关元器件电流最小限制值设置。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据满足限...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵利刚，苏寅生，周保荣，姚海成，甄鸿越，李豹，周挺辉，高琴，王长香，黄冠标，涂思嘉，毛振宇，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：