本發(fā)明專利技術(shù)公開一種應(yīng)用在交直流大電網(wǎng)暫態(tài)分析中模擬直流響應(yīng)的方法，在交直流大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中進(jìn)行故障仿真；在電網(wǎng)用電磁暫態(tài)仿真軟件模擬故障，使逆變站母線電壓與機(jī)電暫態(tài)仿真軟件結(jié)果基本一致，仿真得直流的功率波形；綜合分析故障情況下機(jī)電暫態(tài)仿真和電磁暫態(tài)仿真軟件所模擬的直流功率波形的差異，在機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中仿真故障的同時(shí)采用直流功率修改卡來修改直流功率的參考值，經(jīng)仿真對(duì)比，使得直流的功率曲線與電磁暫態(tài)仿真結(jié)果趨勢一致；對(duì)多回直流模擬，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)穩(wěn)定仿真，模擬直流輸電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，得到交直流的系統(tǒng)穩(wěn)定特征。本發(fā)明專利技術(shù)操作簡單，計(jì)算速度快，準(zhǔn)確度更高，適用在交直流互聯(lián)大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真分析中使用。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電力系統(tǒng)分析
，更具體地，涉及一種應(yīng)用在交直流互聯(lián)大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真分析中精確模擬高壓直流輸電系統(tǒng)響應(yīng)的方法。
技術(shù)介紹
為了仿真分析交直流互聯(lián)大電網(wǎng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性及交直流間的相互作用，需要綜合運(yùn)用機(jī)電暫態(tài)仿真軟件和電磁暫態(tài)仿真軟件。機(jī)電暫態(tài)仿真軟件的仿真速度較快，能夠適應(yīng)大規(guī)模電網(wǎng)的分析要求；但是由于機(jī)電暫態(tài)仿真使用的直流模型為準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型，對(duì)不對(duì)稱故障、含諧波電壓時(shí)直流的換相過程和功率變化還不能準(zhǔn)確模擬，也缺少對(duì)換流變壓器控制無功補(bǔ)償/電壓控制、直流保護(hù)判據(jù)的模擬，因此對(duì)高壓直流輸電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)模擬不夠準(zhǔn)確。電磁暫態(tài)仿真軟件可以精確地模擬直流控制保護(hù)動(dòng)態(tài)特性，但仿真速度較慢，難以適應(yīng)大規(guī)模電網(wǎng)的分析要求，需要進(jìn)行等值，從而給交直流互聯(lián)大電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定的分析帶來較大的誤差。綜合分析大規(guī)模交直流電網(wǎng)下交流系統(tǒng)故障情況下直流響應(yīng)的機(jī)電暫態(tài)和電磁暫態(tài)仿真結(jié)果，研究根據(jù)電磁暫態(tài)仿真的仿真結(jié)果在機(jī)電暫態(tài)仿真中精確模擬故障期間直流響應(yīng)的可行方法，不僅能夠滿足大規(guī)模電網(wǎng)仿真速度的要求，也能提高仿真精度，具有很大的研究價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提出一種應(yīng)用在交直流互聯(lián)大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真分析中精確模擬高壓直流輸電系統(tǒng)響應(yīng)的方法，采用本方法既克服了電磁暫態(tài)仿真計(jì)算速度慢的不足，又達(dá)到提高機(jī)電暫態(tài)仿真模擬直流響應(yīng)準(zhǔn)確度的效果。本專利技術(shù)是一種應(yīng)用在交直流互聯(lián)大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真分析中精確模擬高壓直流輸電系統(tǒng)響應(yīng)的方法。該方法對(duì)交流系統(tǒng)故障情況下直流響應(yīng)的電磁暫態(tài)仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出了在機(jī)電暫態(tài)仿真時(shí)根據(jù)電磁暫態(tài)仿真結(jié)果人為升降直流功率的方法來更準(zhǔn)確地模擬故障期間直流的響應(yīng)，從而提高了機(jī)電暫態(tài)仿真對(duì)于直流響應(yīng)模擬的準(zhǔn)確度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案為: 一種，包括以下步驟: 51.在交直流互聯(lián)大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中進(jìn)行故障仿真，得到各逆變站的母線電壓曲線； 52.在該電網(wǎng)用電磁暫態(tài)仿真軟件模擬故障，使得逆變站母線電壓與機(jī)電暫態(tài)仿真軟件結(jié)果基本一致，同時(shí)仿真得到直流的功率波形，或在以往的電磁暫態(tài)仿真結(jié)果中尋找電壓曲線及直流功率波形均與機(jī)電暫態(tài)仿真結(jié)果基本一致的故障情況； 53.綜合分析故障情況下機(jī)電暫態(tài)仿真軟件和電磁暫態(tài)仿真軟件所模擬的直流功率波形的差異，在機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中仿真故障的同時(shí)采用直流功率修改卡來修改直流功率的參考值，經(jīng)仿真對(duì)比，使得直流的功率曲線與電磁暫態(tài)仿真結(jié)果趨勢一致且偏保守；S4.對(duì)多回直流均進(jìn)行類似的模擬，最終對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)穩(wěn)定仿真，精確模擬直流輸電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，得到交直流相互影響的系統(tǒng)穩(wěn)定特征。所述步驟S3:當(dāng)機(jī)電暫態(tài)仿真中故障使得逆變站母線電壓不至于跌落至故障前電壓值的90%以下時(shí)，無論線路三相久永接地短路故障(簡稱三永故障)正確切除還是開關(guān)單相拒動(dòng)，均為直流系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生換相失敗，直流采用機(jī)電暫態(tài)仿真軟件自身的模型進(jìn)行仿真。所述步驟S3:當(dāng)機(jī)電暫態(tài)仿真中故障使得逆變站母線電壓跌落至故障前電壓值的90%以下時(shí)，機(jī)電暫態(tài)仿真軟件直流功率的響應(yīng)模擬如下:故障瞬間使直流功率降低至0，故障清除后直流功率指令恢復(fù)為故障前數(shù)值。所述步驟S3:對(duì)于線路三永故障單相開關(guān)拒動(dòng)，即三永故障時(shí)逆變站母線電壓跌落至故障前的40%以下，則機(jī)電暫態(tài)仿真時(shí)在交流系統(tǒng)故障的同時(shí)考慮故障瞬間使直流功率降低至0，在0.35s后直流功率指令恢復(fù)為故障前數(shù)值。所述步驟S3:對(duì)于線路三永故障單相開關(guān)拒動(dòng)，即三永故障時(shí)逆變站母線電壓跌落至故障前的40% 90%之間，則機(jī)電暫態(tài)仿真時(shí)采用以下 模擬方法:故障瞬間使直流功率降低至0，在0.1s 0.2s之間令直流功率參考值上升至故障前值的0.8，在0.2 0.4s之間令直流功率參考值維持0.8，在0.4 0.5s之間令直流功率參考值恢復(fù)至故障前的數(shù)值。 本專利技術(shù)公開的在交直流大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真分析中模擬直流響應(yīng)的方法操作簡單，計(jì)算速度快，準(zhǔn)確度更高，適用在交直流大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真分析中使用。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的在機(jī)電暫態(tài)仿真中精確模擬直流響應(yīng)的方法流程圖。圖2為三永故障正確切除時(shí)交流系統(tǒng)故障疊加的功率升降指令圖。圖3為三永故障使逆變站電壓跌落至故障前40%以下且發(fā)生單相開關(guān)拒動(dòng)時(shí)的直流功率升降指令圖。圖4為三永故障使逆變站電壓跌落至故障前409^90%之間且發(fā)生單相開關(guān)拒動(dòng)時(shí)的直流功率升降指令圖。具體實(shí)施例下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步描述，但本專利技術(shù)的實(shí)施方式并不限于此。如圖1，一種，包括以下步驟: 51.在交直流互聯(lián)大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中進(jìn)行故障仿真，得到各逆變站的母線電壓曲線； 52.在該電網(wǎng)用電磁暫態(tài)仿真軟件模擬故障，使得逆變站母線電壓與機(jī)電暫態(tài)仿真軟件結(jié)果基本一致，同時(shí)仿真得到直流的功率波形，或在以往的電磁暫態(tài)仿真結(jié)果中尋找電壓曲線及直流功率波形均與機(jī)電暫態(tài)仿真結(jié)果基本一致的故障情況； 53.綜合分析故障情況下機(jī)電暫態(tài)仿真軟件和電磁暫態(tài)仿真軟件所模擬的直流功率波形的差異，在機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中仿真故障的同時(shí)采用直流功率修改卡來修改直流功率的參考值，經(jīng)仿真對(duì)比，使得直流的功率曲線與電磁暫態(tài)仿真結(jié)果趨勢一致且偏保守； S4.對(duì)多回直流均進(jìn)行類似的模擬，最終對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)穩(wěn)定仿真，精確模擬直流輸電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，得到交直流相互影響的系統(tǒng)穩(wěn)定特征。實(shí)施例一 其中步驟S3:當(dāng)機(jī)電暫態(tài)仿真中故障使得逆變站母線電壓不至于跌落至故障前電壓值的90%以下時(shí)，無論線路三相久永接地短路故障(簡稱三永故障)正確切除還是開關(guān)單相拒動(dòng)，均為直流系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生換相失敗，直流采用機(jī)電暫態(tài)仿真軟件自身的模型進(jìn)行仿真。實(shí)施例二 所述步驟S3:當(dāng)機(jī)電暫態(tài)仿真中故障使得逆變站母線電壓跌落至故障前電壓值的90%以下時(shí)，機(jī)電暫態(tài)仿真軟件直流功率的響應(yīng)模擬如下:故障瞬間使直流功率降低至0，故障清除后直流功率指令恢復(fù)為故障前數(shù)值。如圖2所示。實(shí)施例三 所述步驟S3:對(duì)于線路三永故障單相開關(guān)拒動(dòng)，即三永故障時(shí)逆變站母線電壓跌落至故障前的40%以下，則機(jī)電暫態(tài)仿真時(shí)在交流系統(tǒng)故障的同時(shí)考慮故障瞬間使直流功率降低至0，在0.35s后直流功率指令恢復(fù)為故障前數(shù)值。如圖3所示。實(shí)施例四 所述步驟S3:對(duì)于線路三永故障單相開關(guān)拒動(dòng)，即三永故障時(shí)逆變站母線電壓跌落至故障前的40% 90%之間，則機(jī)電暫態(tài)仿真時(shí)采用以下模擬方法:故障瞬間使直流功率降低至0，在0.1s 0.2s之間令直流功率參考值上升至故障前值的0.8，在0.2 0.4s之間令直流功率參考值維持0.8，在0.4 0.5s之間令直流功率參考值恢復(fù)至故障前的數(shù)值。如圖4所示。以上所述的本專利技術(shù)的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本專利技術(shù)保護(hù)范圍的限定。任何在本專利技術(shù)的精神原則之內(nèi)所作出的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本專利技術(shù)的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種應(yīng)用在交直流大電網(wǎng)暫態(tài)分析中模擬直流響應(yīng)的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1.在交直流互聯(lián)大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中進(jìn)行故障仿真，得到各逆變站的母線電壓曲線；S2.在該電網(wǎng)用電磁暫態(tài)仿真軟件模擬故障，使得逆變站母線電壓與機(jī)電暫態(tài)仿真軟件結(jié)果基本一致，同時(shí)仿真得到直流的功率波形，或在以往的電磁暫態(tài)仿真結(jié)果中尋找電壓曲線及直流功率波形均與機(jī)電暫態(tài)仿真結(jié)果基本一致的故障情況；S3.綜合分析故障情況下機(jī)電暫態(tài)仿真軟件和電磁暫態(tài)仿真軟件所模擬的直流功率波形的差異，在機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中仿真故障的同時(shí)采用直流功率修改卡來修改直流功率的參考值，經(jīng)仿真對(duì)比，使得直流的功率曲線與電磁暫態(tài)仿真結(jié)果趨勢一致且偏保守；S4.對(duì)多回直流均進(jìn)行類似的模擬，最終對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)穩(wěn)定仿真，精確模擬直流輸電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，得到交直流相互影響的系統(tǒng)穩(wěn)定特征。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種應(yīng)用在交直流大電網(wǎng)暫態(tài)分析中模擬直流響應(yīng)的方法，其特征在于，包括以下步驟:交直流互聯(lián)大電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中進(jìn)行故障仿真，得到各逆變站的母線電壓曲線；該電網(wǎng)用電磁暫態(tài)仿真軟件模擬故障，使得逆變站母線電壓與機(jī)電暫態(tài)仿真軟件結(jié)果基本一致，同時(shí)仿真得到直流的功率波形，或在以往的電磁暫態(tài)仿真結(jié)果中尋找電壓曲線及直流功率波形均與機(jī)電暫態(tài)仿真結(jié)果基本一致的故障情況；合分析故障情況下機(jī)電暫態(tài)仿真軟件和電磁暫態(tài)仿真軟件所模擬的直流功率波形的差異，在機(jī)電暫態(tài)仿真軟件中仿真故障的同時(shí)采用直流功率修改卡來修改直流功率的參考值，經(jīng)仿真對(duì)比，使得直流的功率曲線與電磁暫態(tài)仿真結(jié)果趨勢一致且偏保守；多回直流均進(jìn)行類似的模擬，最終對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)穩(wěn)定仿真，精確模擬直流輸電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，得到交直流相互影響的系統(tǒng)穩(wěn)定特征。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在交直流大電網(wǎng)暫態(tài)分析中模擬直流響應(yīng)的方法，其特征在于，所述步驟S3:當(dāng)機(jī)電暫態(tài)仿真中故障使得逆變站母線電壓不至于跌落至故障前電壓值的90%以下時(shí)，無論線路三相久永接地短路故障正確切除還是開關(guān)單相拒動(dòng)，均為直流系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生換相失敗，直流采用機(jī)電暫態(tài)仿真軟件自身的模...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙勇，洪潮，金小明，周保榮，夏成軍，陳建斌，杜斌，趙利剛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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