本发明专利技术提供了一种对交直流混联电网进行电磁暂态仿真的等值建模方法，包括：（1）确定初始网络、内部网络和外部网络；（2）确定外部等值网络；（3）进行矩阵计算；（4）对节点阻抗矩阵中的各元素进行筛选；（5）对所述外部等值网络进行建模并校验；（6）对内部网络除直流部分以外的部分进行建模并校验；（7）对内部网络的直流部分进行建模并校验。本发明专利技术完整的保留了直流输电线路，有助于更加准确的对交直流混联电网中继电保护装置性能的研究，可以更加全面的分析交直流混联电网中直流网络对继电保护装置的影响、交流网络对继电保护装置的影响以及交直流网络之间在故障情况下的相互作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统领域，具体涉及一种。
技术介绍
随着我国国民经济的快速发展，用电负荷的持续上升，为了提高输电的经济性和可靠性，我国的电力系统开始向多机、大电网、交直流联合输电及大区域联网运行发展。各个区域的电力公司在进行动态安全分析时必须考虑其它区域对本区域的影响，而这些发展的背后却带来了离线计算以及计算机分析的困难。由于需要考虑调速器、励磁机、负荷等数量巨大的元件，电力系统稳定分析、建模和控制也增加了新的难度。当前，对电网的研究计算迫切需要提高效率，减小网络规模。交直流混联电网中继电保护装置特性的研究是交直流混联电网研究的重点，而研究继电保护装置特性则必须进行电网的暂态研究。大规模网络的电网模型一般只有PSASP或者BPA等模型，不适用于暂态分析，而且，大规模的电网模型在电力系统电磁暂态仿真软件中搭建模型较为困难，计算时间较长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种更为简单的；本专利技术在研究继电保护装置特性时只保留研究对象以及周边网络，对其他网络进行外部网络等值简化，可显著减少大规模暂态模型的计算时间。一种，包括以下步骤:(I)根据继电保护装置的安装位置确定初始网络，以初始网络为中心，向外搜索三级节点作为内部网络，内部网络之外的网络作为外部网络；(2)将所述内部网络从已知的全网模型中删除，保留内部网络的边界节点和外部网络参数，对外部网络进行等值计算，得到外部等值网络，以及外部网络等值后内部网络的各个边界节点的导纳矩阵和各个边界节点的注入电流；(3)对各个边界节点的导纳矩阵和各个边界节点的注入电流进行矩阵计算，得到外部等值网络的节点阻抗矩阵和各个边界节点的电压源矩阵；(4)对步骤(3)中得到的节点阻抗矩阵中的各元素进行筛选，若任一元素大于预先设定的参考值，则将该元素所对应的线路作为断开线路；否则，不作处理；(5)采用集中参数法对所述外部等值网络进行建模，得到外部网络模型；对所述外部网络模型进行校验，若校验不合格，返回步骤(I);若校验合格，进入步骤(6)；(6)对内部网络除直流部分以外的部分进行建模，得到全网的交流网络模型；对所述交流网络模型进行校验，若校验不合格，返回步骤(I);若校验合格，进入步骤(7)；(7)对内部网络的直流部分进行建模，得到全网的直流网络模型；对所述直流网络模型进行校验，若校验不合格，返回步骤(I);若校验合格，结束。进一步的，步骤(I)包括如下子步骤:(1.1)在已知的全网模型中选择所有继电保护装置的安装位置所在的节点以及与继电保护装置的安装位置节点直连的节点作为初始网络；(1.2)按照树形发散结构对初始网络进行扩展，以初始网络的边界节点为根节点，向外延伸一级，构建一级网络；(1.3)以一级网络的边界节点为根节点，按照步骤(1.2)的方法向外延伸一级，构建二级网络；(1.4)以二级网络的边界节点为根节点，按照步骤(1.2)的方法向外延伸一级，构建三级网络；将所述三级网络作为内部网络。进一步的，步骤(1.2)?(1.4)中所述向外延伸的过程中，若遇到变压器，则将变压器的高压侧和低压侧视为两个节点。进一步的，步骤(1.4)中所述向外延伸的过程中，若遇到直流落点，则继续向外延伸，保留整条直流线路。进一步的，步骤(5)?(7)中所述校验包括以下步骤:通过在各个边界节点分别做三相接地短路和单相接地短路，对正序短路电流和零序短路电流进行校验，若各节点的正序短路电流和零序短路电流与等值建模前各节点的正序短路电流和零序短路电流相比，误差在±5%以内，则表明校验合格；否则，表明校验不合格。本专利技术所述的具有如下有益效果:1、本专利技术完整的保留了直流输电线路，有助于更加准确的对交直流混联电网中继电保护装置性能的研究，可以更加全面的分析交直流混联电网中直流网络对继电保护装置的影响、交流网络对继电保护装置的影响以及交直流网络之间在故障情况下的相互作用。2、本专利技术中在内部网络的确定时采用了树形发散结构，对初始研究网络进行扩展。无需其他等值方法中繁琐的计算过程，对研究网络进行三级扩展之后搭建的模型能够很准确的模拟交直流混联电网，对内部网络的保留原则决定了本专利技术不仅能够精确模拟交流网络，并且能够将直流部分对继电保护装置性能的影响也可以准确的模拟。3、本专利技术中提到的等值方法在模型搭建过程中按照先外部等值网络，然后内部交流网络，最后内部直流网络的顺序进行搭建。一方面提高了模型搭建的效率，保证各个环节校验正确以后再进行下一步建模。另一方面可以分别研究无直流网络时交流网络中继电保护装置的性能以及加入直流网络后对继电保护装置性能的影响。4、本专利技术中提到的等值技术操作过程更为简单，无需复杂计算，矩阵维数较小。【附图说明】图1为本专利技术等值计算中四点等值网络模型；图2为本专利技术实施例中内外网分割以后内部网络的拓扑图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术提供了一种，包括以下步骤:(I)根据继电保护装置安装位置确定初始网络；以初始网络为中心，向外搜索，考虑电网节点间的紧密程度与各节点间的电气距离相关，本专利技术选择向外搜索三级节点作为内部网络；内部网络之外的网络作为外部网络；具体步骤为:(1.1)在已知的全网模型中选择所有继电保护装置的安装位置所在的节点以及与继电保护装置的安装位置节点直连的节点作为初始网络；并确定需要研究的继电保护装置以及该继电保护装置的安装位置；(1.2)按照树形发散结构对初始网络进行扩展，以初始网络的边界节点为根节点，向外延伸一级，即选择与根节点直连的节点为新增的研究节点，和初始网络中的研究节点一起，得到新的网络，作为一级网络；(1.3)以一级网络的边界节点为根节点，按照步骤(2)的方法向外延伸一级，新增的研究节点与一级网络组合作为二级网络；(1.4)以二级网络的边界节点为根节点，按照步骤⑵的方法向外延伸一级，新增的研究节点与二级网络组合作为三级网络，将最终得到的三级网络作为内部网络。本专利技术中将一级网络的边界节点称之为一级节点，二级网络的边界节点称之为二级节点，三级网络的边界节点称之为三级节点。在确定内部网络的过程中，应该注意以下几点:(A)搜索过程中遇到变压器，则将变压器高压侧和低压侧视为两个节点，即从变压器的一侧延伸至另一侧考虑为向外延伸一级；(B)特高压交直流混联电网中，特高压网络和直流回路对继电保护装置的影响显著，尤其是直流线路，由于直流线路的控制模块的作用，直流落点附近的交流节点发生故障时，直流闭锁装置启动，对继电保护装置的动作特性影响很大。因此在步骤(1.4)所述向外延伸的过程中，若遇到直流落点，则继续向外延伸，保留整条直流线路。(2)将内部网络从已知的全网模型中删除，保留内部网络的边界节点以及外部网络参数。对外部网络进行等值计算，得到外部等值网络，以及外部网络等值后内部网络的各个边界节点的导纳矩阵以及各个边界节点的注入电流。等值计算可以采用现有技术中普遍采用的等值计算方法，其基本原理如下:a)注入电流源计算通过对保留节点作一次全部短路，可一次性求出。以四点网络本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对交直流混联电网进行电磁暂态仿真的等值建模方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）根据继电保护装置的安装位置确定初始网络，以初始网络为中心，向外搜索三级节点作为内部网络，内部网络之外的网络作为外部网络；（2）将所述内部网络从已知的全网模型中删除，保留内部网络的边界节点和外部网络参数，对外部网络进行等值计算，得到外部等值网络，以及外部网络等值后内部网络的各个边界节点的导纳矩阵和各个边界节点的注入电流；?（3）对各个边界节点的导纳矩阵和各个边界节点的注入电流进行矩阵计算，得到外部等值网络的节点阻抗矩阵和各个边界节点的电压源矩阵；（4）对步骤（3）中得到的节点阻抗矩阵中的各元素进行筛选，若任一元素大于预先设定的参考值，则将该元素所对应的线路作为断开线路；否则，不作处理；（5）采用集中参数法对所述外部等值网络进行建模，得到外部网络模型；对所述外部网络模型进行校验，若校验不合格，返回步骤（1）；若校验合格，进入步骤（6）；（6）对内部网络除直流部分以外的部分进行建模，得到全网的交流网络模型；对所述交流网络模型进行校验，若校验不合格，返回步骤（1）；若校验合格，进入步骤（7）；（7）对内部网络的直流部分进行建模，得到全网的直流网络模型；对所述直流网络模型进行校验，若校验不合格，返回步骤（1）；若校验合格，结束。...
【技术特征摘要】
1.一种对交直流混联电网进行电磁暂态仿真的等值建模方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)根据继电保护装置的安装位置确定初始网络，以初始网络为中心，向外搜索三级节点作为内部网络，内部网络之外的网络作为外部网络； (2)将所述内部网络从已知的全网模型中删除，保留内部网络的边界节点和外部网络参数，对外部网络进行等值计算，得到外部等值网络，以及外部网络等值后内部网络的各个边界节点的导纳矩阵和各个边界节点的注入电流； (3)对各个边界节点的导纳矩阵和各个边界节点的注入电流进行矩阵计算，得到外部等值网络的节点阻抗矩阵和各个边界节点的电压源矩阵； (4)对步骤(3)中得到的节点阻抗矩阵中的各元素进行筛选，若任一元素大于预先设定的参考值，则将该元素所对应的线路作为断开线路；否则，不作处理； (5)采用集中参数法对所述外部等值网络进行建模，得到外部网络模型；对所述外部网络模型进行校验，若校验不合格，返回步骤(I);若校验合格，进入步骤(6)； (6)对内部网络除直流部分以外的部分进行建模，得到全网的交流网络模型；对所述交流网络模型进行校验，若校验不合格，返回步骤(I);若校验合格，进入步骤(7)； (7)对内部网络的直流部分进行建模，得到全网的直流网络模型；对所述直流网络模型进行校验，若校验不合格，返回步骤(I);若校验合格，结束。2.根据权利要求1所述的对交直流混联电网进行电磁暂态仿真的等值建模方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：文明浩，尹项根，朱晓彤，谢华，赵志伟，马以文，
申请(专利权)人：华中科技大学，南京南瑞继保电气有限公司，国家电网公司，国网四川省电力公司，
类型：发明
国别省市：
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