一种柔直变压器的耐受电压计算方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柔直变压器的耐受电压计算方法、装置、设备和介质，响应于接收到的用户请求信息，确定用户请求信息对应的对称单极柔性直流输电系统并获取对应的目标输入参数和电压模型构建参数，采用电压模型构建参数构建瞬时电压模型，采用目标输入参数输入瞬时电压模型，生成对应的绝缘耐受电压数据，按照对称单极柔性直流输电系统内柔直变压器的设备类型检索预设的裕度系数键值对数据库，匹配绝缘耐受电压数据对应的目标裕度系数，采用绝缘耐受电压数据与目标裕度系数计算目标耐受电压；解决现有的方法会存在建模结构复杂、为了考虑联接变设备绝缘水平需要将整个直流系统进行建模，且工况扫描工作量大、计算速度慢、效率低的的技术问题。率低的的技术问题。率低的的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种柔直变压器的耐受电压计算方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及柔直变压器
，尤其涉及一种柔直变压器的耐受电压计算方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]柔性直流输电是一种以电压源换流器、自关断器件和脉宽调制技术为基础的新型输电技术，与传统直流输电技术相比，柔性直流输电技术不存在换相失败问题，可独立调节有功功率和无功功率，谐波水平低。
[0003]柔性直流输电工程实际应用的拓扑有两种，一种为对称单极系统接线，另一种为对称双极系统，柔直变压器连接交流网侧与柔直换流阀，起到电压等级变换、隔离交直流故障、限制短路电流等作用。其按型式分类可分为三相变压器、单相变压器。其中，柔直变压器网侧出线与阀侧出线之间的空气净距要求直接影响柔直变压器出线套管以及变压器整体结构设计。空气净距的计算需要基于网侧、阀侧出线绝缘水平要求，但是，现有的空气净距计算方法缺乏针对柔直变压器网侧、阀侧绕组绝缘水平要求的选取。在设计柔直变压器结构时，各变压器供货商往往都是根据经验进行设计，容易存在柔直变压器结构不满足实际工程网侧、阀侧出线绝缘水平要求的问题。
[0004]由于传统交流系统中变压器网侧
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阀侧出线间不存在明显的过电压，现有的标准中针对变压器设备绝缘水平要求只提出了各电压等级侧出线对地、出线相间的绝缘水平参考值，缺乏跨电压等级间的绝缘水平要求值，但对称单极柔性直流工程中直流单极故障时阀侧中性点需承受直流电压偏置，导致网侧
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阀侧绕组出线间出现明显过压，因此需要提出网侧
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阀侧绕组出线间的绝缘水平要求，用以指导柔直变压器设计，考虑到柔性直流工程变压器的过电压特性与交流工程有明显区别，目前，现有的方法是利用仿真建模软件搭建海上风电柔直送出系统模型，对各种过电压典型工况进行仿真模拟，读取网侧
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阀侧出线间的过电压最大值，并以此为基础考虑一定绝缘裕度计算网侧
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阀侧出线间的绝缘水平要求，但是，会存在建模结构复杂、为了考虑联接变设备绝缘水平需要将整个直流系统进行建模，且工况扫描工作量大、计算速度慢、效率低的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种柔直变压器的耐受电压计算方法、装置、设备和介质，解决了现有的方法会存在建模结构复杂、为了考虑联接变设备绝缘水平需要将整个直流系统进行建模，且工况扫描工作量大、计算速度慢、效率低的的技术问题。
[0006]本专利技术第一方面提供的一种柔直变压器耐受电压的计算方法，包括：
[0007]响应于接收到的用户请求信息，确定所述用户请求信息对应的对称单极柔性直流输电系统并获取对应的目标输入参数和电压模型构建参数；
[0008]采用所述电压模型构建参数构建瞬时电压模型；
[0009]采用所述目标输入参数输入所述瞬时电压模型，生成对应的绝缘耐受电压数据；
[0010]按照所述对称单极柔性直流输电系统内柔直变压器的设备类型检索预设的裕度系数键值对数据库，匹配所述绝缘耐受电压数据对应的目标裕度系数；
[0011]采用所述绝缘耐受电压数据与所述目标裕度系数计算目标耐受电压。
[0012]可选地，所述电压模型构建参数包括网侧额定电压数据、三相电压初始相角数据、阀侧额定电压数据、角频率和额定极对地直流电压数据，所述采用所述电压模型构建参数构建瞬时电压模型的步骤，包括：
[0013]采用所述三相电压初始相角数据、所述角频率和所述网侧额定电压数据构建目标网侧三相瞬时电压模型；
[0014]采用所述三相电压初始相角数据、所述角频率、所述额定极对地直流电压数据和所述阀侧额定电压数据构建目标阀侧三相瞬时电压模型；
[0015]采用所述目标网侧三相瞬时电压模型与所述目标阀侧三相瞬时电压模型构建瞬时电压模型。
[0016]可选地，所述三相电压初始相角数据包括a相电压初始相角数据、b相电压初始相角数据和c相电压初始相角数据，所述采用所述三相电压初始相角数据、所述角频率和所述网侧额定电压数据构建目标网侧三相瞬时电压模型的步骤，包括：
[0017]采用所述a相电压初始相角数据、所述角频率和所述网侧额定电压数据构建初始网侧a相电压瞬时模型；
[0018]采用所述b相电压初始相角数据、所述角频率和所述网侧额定电压数据构建初始网侧b相电压瞬时模型；
[0019]采用所述c相电压初始相角数据、所述角频率和所述网侧额定电压数据构建初始网侧c相电压瞬时模型；
[0020]采用所述初始网侧a相电压瞬时模型、所述初始网侧b相电压瞬时模型和所述初始网侧c相电压瞬时模型构建目标网侧三相瞬时电压模型。
[0021]可选地，所述采用所述三相电压初始相角数据、所述角频率、所述额定极对地直流电压数据和所述阀侧额定电压数据构建目标阀侧三相瞬时电压模型的步骤，包括：
[0022]采用所述a相电压初始相角数据、所述角频率和所述阀侧额定电压数据构建初始阀侧a相电压瞬时模型；
[0023]采用所述初始阀侧a相电压瞬时模型与所述额定极对地直流电压数据构建目标阀侧a相电压瞬时模型；
[0024]采用所述b相电压初始相角数据、所述角频率和所述阀侧额定电压数据构建初始阀侧b相电压瞬时模型；
[0025]采用所述初始阀侧b相电压瞬时模型与所述额定极对地直流电压数据构建目标阀侧b相电压瞬时模型；
[0026]采用所述c相电压初始相角数据、所述角频率和所述阀侧额定电压数据构建初始阀侧c相电压瞬时模型；
[0027]采用所述初始阀侧c相电压瞬时模型与所述额定极对地直流电压数据构建目标阀侧c相电压瞬时模型；
[0028]采用所述目标阀侧a相电压瞬时模型、所述目标阀侧b相电压瞬时模型和所述目标阀侧c相电压瞬时模型构建目标阀侧三相瞬时电压模型。
[0029]可选地，所述目标输入参数包括目标网侧额定电压、目标阀侧额定电压、目标额定极对地直流电压和网侧避雷器雷电冲击保护水平电压，所述绝缘耐受电压数据包括同相网侧阀侧间操作过电压最大值、相间网侧阀侧间操作过电压最大值和网侧阀侧同相间雷电冲击电压最大值，所述采用所述目标输入参数输入所述瞬时电压模型，生成对应的绝缘耐受电压数据的步骤，包括：
[0030]采用所述目标网侧额定电压、所述目标阀侧额定电压和所述目标额定极对地直流电压输入所述瞬时电压模型，生成对应的同相网侧阀侧间操作过电压最大值；
[0031]采用所述目标网侧额定电压、所述目标阀侧额定电压和所述目标额定极对地直流电压输入所述瞬时电压模型，生成对应的相间网侧阀侧间操作过电压最大值；
[0032]采用所述目标阀侧额定电压和所述网侧避雷器雷电冲击保护水平电压输入所述瞬时电压模型，生成对应的网侧阀侧同相间雷电冲击电压最大值。
[0033]可选地，所述目标裕度系数包括操作冲击绝缘裕度系数和雷电冲击绝缘裕度系数，所述按照所述对称单极柔性直流输电系统内柔直变压器的设备类型检索预设的裕度系数键值对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔直变压器耐受电压的计算方法，其特征在于，包括：响应于接收到的用户请求信息，确定所述用户请求信息对应的对称单极柔性直流输电系统并获取对应的目标输入参数和电压模型构建参数；采用所述电压模型构建参数构建瞬时电压模型；采用所述目标输入参数输入所述瞬时电压模型，生成对应的绝缘耐受电压数据；按照所述对称单极柔性直流输电系统内柔直变压器的设备类型检索预设的裕度系数键值对数据库，匹配所述绝缘耐受电压数据对应的目标裕度系数；采用所述绝缘耐受电压数据与所述目标裕度系数计算目标耐受电压。2.根据权利要求1所述的柔直变压器耐受电压的计算方法，其特征在于，所述电压模型构建参数包括网侧额定电压数据、三相电压初始相角数据、阀侧额定电压数据、角频率和额定极对地直流电压数据，所述采用所述电压模型构建参数构建瞬时电压模型的步骤，包括：采用所述三相电压初始相角数据、所述角频率和所述网侧额定电压数据构建目标网侧三相瞬时电压模型；采用所述三相电压初始相角数据、所述角频率、所述额定极对地直流电压数据和所述阀侧额定电压数据构建目标阀侧三相瞬时电压模型；采用所述目标网侧三相瞬时电压模型与所述目标阀侧三相瞬时电压模型构建瞬时电压模型。3.根据权利要求2所述的柔直变压器耐受电压的计算方法，其特征在于，所述三相电压初始相角数据包括a相电压初始相角数据、b相电压初始相角数据和c相电压初始相角数据，所述采用所述三相电压初始相角数据、所述角频率和所述网侧额定电压数据构建目标网侧三相瞬时电压模型的步骤，包括：采用所述a相电压初始相角数据、所述角频率和所述网侧额定电压数据构建初始网侧a相电压瞬时模型；采用所述b相电压初始相角数据、所述角频率和所述网侧额定电压数据构建初始网侧b相电压瞬时模型；采用所述c相电压初始相角数据、所述角频率和所述网侧额定电压数据构建初始网侧c相电压瞬时模型；采用所述初始网侧a相电压瞬时模型、所述初始网侧b相电压瞬时模型和所述初始网侧c相电压瞬时模型构建目标网侧三相瞬时电压模型。4.根据权利要求3所述的柔直变压器耐受电压的计算方法，其特征在于，所述采用所述三相电压初始相角数据、所述角频率、所述额定极对地直流电压数据和所述阀侧额定电压数据构建目标阀侧三相瞬时电压模型的步骤，包括：采用所述a相电压初始相角数据、所述角频率和所述阀侧额定电压数据构建初始阀侧a相电压瞬时模型；采用所述初始阀侧a相电压瞬时模型与所述额定极对地直流电压数据构建目标阀侧a相电压瞬时模型；采用所述b相电压初始相角数据、所述角频率和所述阀侧额定电压数据构建初始阀侧b相电压瞬时模型；采用所述初始阀侧b相电压瞬时模型与所述额定极对地直流电压数据构建目标阀侧b
相电压瞬时模型；采用所述c相电压初始相角数据、所述角频率和所述阀侧额定电压数据构建初始阀侧c相电压瞬时模型；采用所述初始阀侧c相电压瞬时模型与所述额定极对地直流电压数据构建目标阀侧c相电压瞬时模型；采用所述目标阀侧a相电压瞬时模型、所述目标阀侧b相电压瞬时模型和所述目标阀侧c相电压瞬时模型构建目标阀侧三相瞬时电压模型。5.根据权利要求1所述的柔直变压器耐受电压的计算方法，其特征在于，所述目标输入参数包括目标网侧额定电压、目标阀侧额定电压、目标额定极对地直流电压和网侧避雷器雷电冲击保护水平电压，所述绝缘耐受电...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐迪臻，赵晓斌，卢毓欣，秦康，辛清明，冯俊杰，
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：