【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，尤其涉及电网暂态过电压确定方法、系统、存储介质及设备。
技术介绍
1、电网正由传统以旋转设备为主的大规模同步电网向以电力电子设备为主的新型电力系统过渡，新型电力系统中，电力电子设备的弱电压支撑特性导致电网暂态电压支撑能力不足，故障暂态过电压频繁越限，甚至出现直流闭锁故障导致近区电网暂态过电压峰值超过1.3p.u.，严重影响了系统稳定运行和设备安全。
2、过高的暂态电压十分不利于系统稳定运行：从系统角度，瞬时电压过高可能引起继电保护设备误动作，进一步扩大事故影响范围；从设备角度，直流送端近区电网中接入的大量新能源机组电压耐受能力普遍不理想，故障引起的送端过电压极易导致送端新能源机组发生连锁切机从而大规模脱网，以上问题极大地限制了现有网架基础上直流输电工程外送容量。
3、目前针对暂态过电压的研究主要基于系统盈余无功，分析结果相对粗糙，抑制措施效果有限，缺乏深入揭示暂态过电压产生机理的研究，无法从物理过程出发解释其发展规律。因此，迫切需要研究直流近区电网的暂态电压抑制策略，保障系统安全稳定运行。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述问题，提出了一种电网暂态过电压确定方法。
2、一种电网暂态过电压确定方法，所述方法包括下列步骤：
3、根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型；
4、对所述二阶电路模型求解，得到电网暂态过电压解析表达式；
5、根据所述电网暂态过电压解析表达式确定电网暂态过
6、上述方案中，所述根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型，具体包括：
7、所述送端近区电网包括：送端交流系统、直流换流站、风电场和直流无功补偿设备；
8、将所述送端交流系统等值为第一电压源和第一阻抗支路，所述第一电压源为送端交流系统的戴维南等值电压，所述第一阻抗支路为戴维南等值电阻和电感；
9、将所述直流换流站等值为电流源和第二阻抗支路，所述电流源为直流换流站等值电流，所述第二阻抗支路为换流变压器等值电阻和电感；
10、将所述风电场等值为第三电压源和第三阻抗支路，所述第三电压源为风电场等值电压，所述第三阻抗支路为风电场并网线路和变压器等值电阻和电感；
11、将所述直流无功补偿设备简化成一条支路，等值为基频下的sc电容器。
12、上述方案中，所述根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型还包括：
13、当直流闭锁故障后暂态过电压时间内近区风机控制器不响应时，将所述风电场等值为第三电压源和第三阻抗支路；
14、当所述直流换流站在闭锁故障后立即闭锁，将所述直流换流站等值为电流源和第二阻抗支路；
15、当所述直流无功补偿设备对基频下的无功补偿效果进行等值时，将所述直流无功补偿设备简化形成一条支路，等值为基频下的sc电容器。
16、上述方案中，所述二阶电路模型为：
17、其中，us为送端电网戴维南等值电压源电压峰值，l为送端电网戴维南等值电感，r为送端电网戴维南等值电阻，c为直流系统无功补偿设备等值电容。
18、上述方案中，所述对所述二阶电路模型求解，得到电网暂态过电压解析表达式，具体包括：
19、
20、式中，δ为电压暂态分量衰减系数，ω为电压暂态分量衰减角频率，c1、c2为常数，um为稳态分量幅值，为稳态分量初相位角，u0为故障发生时刻等值电容电压幅值，i0为故障发生时刻等值电容电流幅值。
21、上述方案中，还包括：对所述电网暂态过电压解析表达式进行简化，得到暂态电压近似解，如下式所示：
22、
23、其中，u0为直流无功补偿等值电容初始电压、i0为交流系统等值电感初始电流。
24、上述方案中，还包括：根据下列公式确定直流无功补偿等值电容初始电压u0、交流系统等值电感初始电流i0：
25、
26、式中，un为送端换流母线额定电压，pdc为稳态下送端系统直流外送容量，pw为稳态下风电并网容量，为故障发生时刻电容c电压的相位角，为故障发生时刻电感l电流的相位角。
27、本申请还提出了一种电网暂态过电压确定系统，所述系统包括：电路模型简化单元、电压解析表达式获取单元和电网暂态过电压确定单元；
28、所述电路模型简化单元，用于根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型；
29、所述电压解析表达式获取单元，用于对所述二阶电路模型求解，得到电网暂态过电压解析表达式；
30、所述电网暂态过电压确定单元，用于根据所述电网暂态过电压解析表达式确定电网暂态过电压。
31、本申请还提出了一种可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
32、根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型；
33、对所述二阶电路模型求解，得到电网暂态过电压解析表达式；
34、根据所述电网暂态过电压解析表达式确定电网暂态过电压。
35、本申请还提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行如下步骤：
36、根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型；
37、对所述二阶电路模型求解，得到电网暂态过电压解析表达式；
38、根据所述电网暂态过电压解析表达式确定电网暂态过电压。
39、采用本专利技术实施例，具有如下有益效果：先根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型；对所述二阶电路模型求解，得到电网暂态过电压解析表达式；根据所述电网暂态过电压解析表达式确定电网暂态过电压。本专利技术通过构建送端近区电网结构的简化二阶电路模型，并对其进行求解，最终得到电网暂态过电压的解析表达式，从而精确确定电网暂态过电压，充分考虑直流闭锁故障后短时内系统级功率振荡对暂态过电压的影响，通过对系统的合理简化得到了具有解析求算性质的暂态过电压表达式，据此对暂态过电压的分析与求算均具有更高的准确度，从而为现场暂态过电压风险的分析与可能出现的暂态过电压最高峰值的求算提供可靠的理论指导。
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1.一种电网暂态过电压确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，所述根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型，具体包括：
3.根据权利要求2所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，所述根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型还包括：
4.根据权利要求1所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，所述二阶电路模型为：
5.根据权利要求1所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，所述对所述二阶电路模型求解，得到电网暂态过电压解析表达式，具体包括：
6.根据权利要求1所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，还包括：对所述电网暂态过电压解析表达式进行简化，得到暂态电压近似解，如下式所示：
7.根据权利要求6所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，还包括：根据下列公式确定直流无功补偿等值电容初始电压U0、交流系统等值电感初始电流I0：
8.一种电网暂态过电压确定系统，其特征在于，所述系统包括：电路模型简化单元、电压解析表达式获取单元和电
9.一种可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一一项中所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电网暂态过电压确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，所述根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型，具体包括：
3.根据权利要求2所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，所述根据送端近区电网结构确定对应的简化二阶电路模型还包括：
4.根据权利要求1所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，所述二阶电路模型为：
5.根据权利要求1所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，所述对所述二阶电路模型求解，得到电网暂态过电压解析表达式，具体包括：
6.根据权利要求1所述的电网暂态过电压确定方法，其特征在于，还包括：对所述电网暂态过电压解析表...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明群，和鹏，何鑫，邓灿，周鑫，许珂玮，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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