本发明专利技术涉及一种风火打捆送端系统暂态过电压计算方法、系统及产品。该方法包括：获取直流控制系统中低压限流器的最小输出限值；根据直流控制系统稳态电压以及整流侧变压器参数确定整流侧空载直流电压；根据整流侧空载直流电压以及所述最小输出限值确定计算换相失败期间送端交流侧最大无功偏差；基于风机虚拟惯性参数以及锁相环输出频率，计算所述送端交流侧最大无功偏差对应的有功偏差；根据所述送端交流侧最大无功偏差以及所述有功偏差确定送端换流母线暂态过电压峰值；根据所述送端换流母线暂态过电压峰值确定送端风机的脱网风险结果。本发明专利技术能够快速计算出换相失败场景下的送端换流母线暂态过电压峰值，快速判断出送端风机是否存在脱网风险。风机是否存在脱网风险。风机是否存在脱网风险。
【技术实现步骤摘要】
一种风火打捆送端系统暂态过电压计算方法、系统及产品
[0001]本专利技术涉及暂态过电压计算领域，特别是涉及一种风火打捆送端系统暂态过电压计算方法、系统及产品。
技术介绍
[0002]针对高比例新能源接入的交直流混联电网，由于逆变侧短路故障或者直流输电线路故障将引发换相失败，甚至于多直流连续换相失败、相继换相失败，进而导致直流闭锁。一方面，换相失败后瞬间将在送端产生大量有功功率盈余，引发频率攀升，有可能达到频率阈值，此时频率稳定凸显，触发高频切机动作，同时，故障低电压也会引发新能源机组同步稳定性降低；另一方面，送端新能源场站的无功补偿装置以及直流无功功率控制缺乏优化协调，甚至出现反调现象，而且换相失败后在换流站母线近端瞬间累积大量无功功率，也引发暂态过电压。由于当前新能源过电压耐受能力不足，端电压超过1.3pu即会引起脱网，进而可能引发连锁故障。因此，换相失败下送端系统暂态过电压的定量分析方法就显得尤为重要。
[0003]为了量化分析换相失败下的送端系统暂态过电压，目前的主流方法是分析暂态期间整流器的暂态无功特性。已有相关研究针对直流系统暂态期间直流电压、电流的变化特点，计算出理论上整流器暂态无功消耗的最小值，并进而求出送端系统的暂态过电压峰值。同时也有学者结合大量仿真实验，根据统计整流器无功消耗最低点的平均值的方法，得出送端暂态过电压峰值近似计算表达式，计算量大且计算复杂。同时，当前研究均未考虑送端系统包含风机等新能源的情况，在系统包含大量新能源的场景下，送端暂态特性机理将发生变化，暂态过电压的分析计算需要得到进一步的考虑，以快速判断送端风机是否存在脱网风险。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种风火打捆送端系统暂态过电压计算方法、系统及产品，以解决现有送端系统暂态过电压计算方式计算量大且复杂，无法快速判断送端风机是否存在脱网风险的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种风火打捆送端系统暂态过电压计算方法，包括：
[0007]获取直流控制系统中低压限流器的最小输出限值；
[0008]根据直流控制系统稳态电压以及整流侧变压器参数确定整流侧空载直流电压；所述整流侧变压器参数包括6脉动换流器数量、整流变压器变比以及整流侧交流电压额定值；
[0009]根据所述整流侧空载直流电压以及所述最小输出限值确定计算换相失败期间送端交流侧最大无功偏差；
[0010]基于风机虚拟惯性参数以及锁相环输出频率，计算所述送端交流侧最大无功偏差对应的有功偏差；所述风机虚拟惯性参数包括虚拟惯性系数和虚拟阻尼系数；
[0011]根据所述送端交流侧最大无功偏差以及所述有功偏差确定送端换流母线暂态过电压峰值；
[0012]根据所述送端换流母线暂态过电压峰值确定送端风机的脱网风险结果；所述脱网风险结果为存在脱网风险以及不存在脱网风险。
[0013]可选的，所述根据直流控制系统稳态电压以及整流侧变压器参数确定整流侧空载直流电压，具体包括：
[0014]利用确定整流侧空载直流电压；其中，U
dr0
为整流侧空载直流电压；N为6脉动换流器数量；T
r
为整流变压器变比；U
LrN
为整流侧交流电压额定值。
[0015]可选的，所述根据所述整流侧空载直流电压以及所述最小输出限值确定计算换相失败期间送端交流侧最大无功偏差，具体包括：
[0016]利用公式确定计算换相失败期间送端交流侧最大无功偏差；其中，ΔQ
max
为送端交流侧最大无功偏差；Q
ac1N
为送端交流侧稳态传输无功功率；U
Lr
为送端换流母线电压；Q
CN
为整流侧交流滤波器输出无功功率额定值；Q
drmin
为整流器无功消耗最小值；I
dlow
为最小输出限值。
[0017]可选的，所述基于风机虚拟惯性参数以及锁相环输出频率，计算所述送端交流侧最大无功偏差对应的有功偏差，具体包括：
[0018]利用公式计算所述送端交流侧最大无功偏差对应的有功偏差；其中，ΔP
cor
为送端交流侧最大无功偏差对应的有功偏差，P
1N
为送端火电机组稳态传输有功功率；P
wN
为送端风电机组稳态有功传输功率；P
vir
为虚拟惯性控制使风机输出的有功功率；P
dcor
为整流器无功消耗最小值时的直流有功传输值。
[0019]可选的，所述根据所述送端交流侧最大无功偏差以及所述有功偏差确定送端换流母线暂态过电压峰值，具体包括：
[0020]利用公式确定送端换流母线暂态过电压峰值；其中，U
Lrmax
为送端换流母线暂态过电压峰值；S
Cr
为送端系统短路容量。
[0021]可选的，根据所述送端换流母线暂态过电压峰值确定送端风机的脱网风险结果，具体包括：
[0022]判断所述送端换流母线暂态过电压峰值是否超过1.3pu，得到第一判断结果；
[0023]若所述第一判断结果表示为所述送端换流母线暂态过电压峰值超过1.3pu，确定所述脱网风险结果为存在脱网风险；
[0024]若所述第一判断结果表示为所述送端换流母线暂态过电压峰值未超过1.3pu，确定所述脱网风险结果为不存在脱网风险。
[0025]一种风火打捆送端系统暂态过电压计算系统，包括：
[0026]最小输出限值获取模块，用于获取直流控制系统中低压限流器的最小输出限值；
[0027]整流侧空载直流电压确定模块，用于根据直流控制系统稳态电压以及整流侧变压器参数确定整流侧空载直流电压；所述整流侧变压器参数包括6脉动换流器数量、整流变压器变比以及整流侧交流电压额定值；
[0028]送端交流侧最大无功偏差确定模块，用于根据所述整流侧空载直流电压以及所述最小输出限值确定计算换相失败期间送端交流侧最大无功偏差；
[0029]有功偏差确定模块，用于基于风机虚拟惯性参数以及锁相环输出频率，计算所述送端交流侧最大无功偏差对应的有功偏差；所述风机虚拟惯性参数包括虚拟惯性系数和虚拟阻尼系数；
[0030]送端换流母线暂态过电压峰值确定模块，用于根据所述送端交流侧最大无功偏差以及所述有功偏差确定送端换流母线暂态过电压峰值；
[0031]脱网风险结果确定模块，用于根据所述送端换流母线暂态过电压峰值确定送端风机的脱网风险结果；所述脱网风险结果为存在脱网风险以及不存在脱网风险。
[0032]可选的，所述整流侧空载直流电压确定模块，具体包括：
[0033]整流侧空载直流电压确定单元，用于利用确定整流侧空载直流电压；其中，U
dr0
为整流侧空载直流电压；N为6脉动换流器数量；T
r
为整流变压器变比；U
LrN
为整流侧交流电压额定值。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风火打捆送端系统暂态过电压计算方法，其特征在于，包括：获取直流控制系统中低压限流器的最小输出限值；根据直流控制系统稳态电压以及整流侧变压器参数确定整流侧空载直流电压；所述整流侧变压器参数包括6脉动换流器数量、整流变压器变比以及整流侧交流电压额定值；根据所述整流侧空载直流电压以及所述最小输出限值确定计算换相失败期间送端交流侧最大无功偏差；基于风机虚拟惯性参数以及锁相环输出频率，计算所述送端交流侧最大无功偏差对应的有功偏差；所述风机虚拟惯性参数包括虚拟惯性系数和虚拟阻尼系数；根据所述送端交流侧最大无功偏差以及所述有功偏差确定送端换流母线暂态过电压峰值；根据所述送端换流母线暂态过电压峰值确定送端风机的脱网风险结果；所述脱网风险结果为存在脱网风险以及不存在脱网风险。2.根据权利要求1所述的风火打捆送端系统暂态过电压计算方法，其特征在于，所述根据直流控制系统稳态电压以及整流侧变压器参数确定整流侧空载直流电压，具体包括：利用确定整流侧空载直流电压；其中，U
dr0
为整流侧空载直流电压；N为6脉动换流器数量；T
r
为整流变压器变比；U
LrN
为整流侧交流电压额定值。3.根据权利要求2所述的风火打捆送端系统暂态过电压计算方法，其特征在于，所述根据所述整流侧空载直流电压以及所述最小输出限值确定计算换相失败期间送端交流侧最大无功偏差，具体包括：利用公式确定计算换相失败期间送端交流侧最大无功偏差；其中，ΔQ
max
为送端交流侧最大无功偏差；Q
ac1N
为送端交流侧稳态传输无功功率；U
Lr
为送端换流母线电压；Q
CN
为整流侧交流滤波器输出无功功率额定值；Q
drmin
为整流器无功消耗最小值；I
dlow
为最小输出限值。4.根据权利要求3所述的风火打捆送端系统暂态过电压计算方法，其特征在于，所述基于风机虚拟惯性参数以及锁相环输出频率，计算所述送端交流侧最大无功偏差对应的有功偏差，具体包括：利用公式计算所述送端交流侧最大无功偏差对应的有功偏差；其中，ΔP
cor
为送端交流侧最大无功偏差对应的有功偏差，P
1N
为送端火电机组稳态传输有功功率；P
wN
为送端风电机组稳态有功传输功率；P
vir
为虚拟惯性控制使风机输出的有功功率；P
dcor
为整流器无功消耗最小值时的直流有功传输值。5.根据权利要求4所述的风火打捆送端系统暂态过电压计算方法，其特征在于，所述根据所述送...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，潘艳，裴林，徐鹏，张晶，王彤，
申请(专利权)人：国家电网有限公司华北分部，
类型：发明
国别省市：
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