一种制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种VDCOL控制模式稳定域估计方法及系统


[0001]本专利技术涉及特高压直流输电
，具体的是一种
VDCOL
控制模式稳定域估计方法及系统
。

技术介绍

[0002]目前常规直流输电系统的换流器多采用半控型的晶闸管作为换流元件，当送受端交流系统发生故障时，极易引发换相失败，逆变侧换相失败是直流输电系统中最常见的故障之一，若首次换相失败后的故障清除不及时，极易引发后续换相失败
。
[0003]在发生首次换相失败后，直流系统为了抑制后续换相失败的发生会进入
VDCOL
控制模式，在该控制模式的稳定性影响着交直流系统能否恢复稳态运行
。

技术实现思路

[0004]为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种
VDCOL
控制模式稳定域估计方法及系统，能够较为准确地评估系统在
VDCOL
模式下的稳定域，用以解决对后续换相失败的抑制问题
。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种
VDCOL
控制模式稳定域估计方法，方法包括以下步骤：
[0006]接收
VDCOL
控制模式下直流系统相关系数，将交直流系统相关数据输入至预先建立的交直流系统数学模型内，得到
VDCOL
控制模式下的交直流系统数学模型；
[0007]利用潮流计算对
VDCOL
控制模式下的交直流系统数学模型进行求解，得到交直流系统稳定平衡点；
[0008]将交直流系统稳定平衡点通过泰勒展开的方式得到泰勒余项，将泰勒余项以有界参数的形式输入至
VDCOL
控制模式下的交直流系统数学模型内，得到交直流系统数学模型多项式；
[0009]基于
SOS
理论，求解得出李雅普诺夫函数，利用李雅普诺夫函数对交直流系统数学模型多项式进行稳定域估计，得到稳定域估计结果
。
[0010]优选地，所述
VDCOL
控制模式下的交流系统数学模型如下：
[0011][0012]式中，
δ
是发电机功角，
f
是定子电流频率，
ω
是电气角速度的标幺值，
M
是转子转矩，
P
m
是原动机机械功率；
P
e
是发电机电磁功率，
D
是无量纲的风阻系数，
E
’
q
是
q
轴暂态电动势，
V
是端电压，
X
d
是
d
轴电抗，
X
’
d
是
d
轴暂态电抗，
θ
是发电机端电压相角
。
[0013]优选地，所述
VDCOL
控制模式下的直流系统数学模型如下：
[0014][0015]式中，
V
di0
是逆变侧输出电压，
V
i
是逆变侧变压器二次侧电压，
γ
是逆变器熄弧角，
V
Idc
是逆变侧直流电压，
V
I
是逆变侧变压器的一次侧电压，
m
I
是逆变侧变压器变比，
X
tI
是逆变站等值换相电抗，
I
d1
和
I
d2
是分别是
VDCOL
控制模式直流电流控制下限和上限，
V
d1
和
V
d2
分别是
VDCOL
控制模式直流电压控制下限和上限，是逆变站的功率因数，
P
Idc
和
Q
Idc
分别是逆变侧输出有功功率和无功功率
。
[0016]优选地，所述交直流系统数学模型多项式如下：
[0017][0018]式中，和分别是2号和3号同步机发电机电气角速度的微分，和分别是2号和3号同步机发电机
q
轴暂态电动势的微分，
x1和
x3分别是1号和2号同步发电机功角
。
[0019]优选地，所述李雅普诺夫函数的求解过程包括以下步骤：
[0020]选取电力系统中的电力系统中的发电机功角和
q
轴暂态电势设置为变量；
[0021]设立目标函数
V(x)
＝
x1
T
Qx1
，式中，
Q
为系统变量的系数矩阵，
x1
为变量的向量形式；
[0022]设置限定条件；
[0023]通过求解器求解得出目标函数的李雅普诺夫函数
。
[0024]优选地，所述限定条件设置如下：
[0025]V(x)
‑
ε
x
T
x∈P
sos
[0026][0027]式中，
P
表示可分解为多个平方和的多项式的集合，
ε
为正实数，且
s(x)∈P
sos
。
[0028]优选地，所述进行稳定域估计的过程如下：
[0029]对于特定状态变量的稳定域，首先将非投影平面内包含的状态变量用“0”进行数值代换，再对特定状态变量进行坐标投影，得出响应状态变量的稳定域估计结果
。
[0030]第二方面，为了达到上述目的，本专利技术公开了一种
VDCOL
控制模式稳定域估计系统，包括：
[0031]模型生成模块：用于接收
VDCOL
控制模式下直流系统相关系数，将交直流系统相关数据输入至预先建立的交直流系统数学模型内，得到
VDCOL
控制模式下的交直流系统数学模型；
[0032]求解计算模块：用于利用潮流计算对
VDCOL
控制模式下的交直流系统数学模型进行求解，得到交直流系统稳定平衡点；
[0033]多项式计算模块：用于将交直流系统稳定平衡点通过泰勒展开的方式得到泰勒余项，将泰勒余项以有界参数的形式输入至
VDCOL
控制模式下的交直流系统数学模型内，得到交直流系统数学模型多项式；
[0034]稳定域估计模块：用于基于
SOS
理论，求解得出李雅普诺夫函数，利用李雅普诺夫函数对交直流系统数学模型多项式进行稳定域估计，得到稳定域估计结果
。
[0035]在本专利技术的另一方面，为了达到上述目的，公开了一种设备，包括：
[0036]一个或多个处理器；
[0037]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0038]当一个或多个所述程序被一个或多个所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
VDCOL
控制模式稳定域估计方法，其特征在于，方法包括以下步骤：接收
VDCOL
控制模式下直流系统相关系数，将交直流系统相关数据输入至预先建立的交直流系统数学模型内，得到
VDCOL
控制模式下的交直流系统数学模型；利用潮流计算对
VDCOL
控制模式下的交直流系统数学模型进行求解，得到交直流系统稳定平衡点；将交直流系统稳定平衡点通过泰勒展开的方式得到泰勒余项，将泰勒余项以有界参数的形式输入至
VDCOL
控制模式下的交直流系统数学模型内，得到交直流系统数学模型多项式；基于
SOS
理论，求解得出李雅普诺夫函数，利用李雅普诺夫函数对交直流系统数学模型多项式进行稳定域估计，得到稳定域估计结果
。2.
根据权利要求1所述的一种
VDCOL
控制模式稳定域估计方法，其特征在于，所述
VDCOL
控制模式下的交流系统数学模型如下：式中，
δ
是发电机功角，
f
是定子电流频率，
ω
是电气角速度的标幺值，
M
是转子转矩，
P
m
是原动机机械功率；
P
e
是发电机电磁功率，
D
是无量纲的风阻系数，
E
’
q
是
q
轴暂态电动势，
V
是端电压，
X
d
是
d
轴电抗，
X
’
d
是
d
轴暂态电抗，
θ
是发电机端电压相角
。3.
根据权利要求1所述的一种
VDCOL
控制模式稳定域估计方法，其特征在于，所述
VDCOL
控制模式下的直流系统数学模型如下：式中，
V
di0
是逆变侧输出电压，
V
i
是逆变侧变压器二次侧电压，
γ
是逆变器熄弧角，
V
Idc
是逆变侧直流电压，
V
I
是逆变侧变压器的一次侧电压，
m
I
是逆变侧变压器变比，
X
tI
是逆变站等值换相电抗，
I
d1
和
I
d2
是分别是
VDCOL
控制模式直流电流控制下限和上限，
V
d1
和
V
d2
分别是
VDCOL
控制模式直流电压控制下限和上限，是逆变站的功率因数，
P
Idc
和
Q
Idc
分别是逆变侧
输出有功功率和无功功率
。4.
根据权利要求1所述的一种
VD...

【专利技术属性】
技术研发人员：高丙团，曹泽宇，杨志超，王新刚，周专，于志勇，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：