[發明專利]直流輸電工程網絡拓撲自動建模方法

無效

• 申請號: 201210134891.0
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN102722599A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 何俊佳;厲天威;董曼玲;黎小林;呂金壯;袁智勇;項陽;趙賢根;張佳鑫
• 申請（專利權）人: 南網電網科學研究院有限責任公司;華中科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

技術領域

本發明屬于高壓直流輸電系統分析領域，具體涉及一種直流輸電工程網絡拓撲自動建模方法。

背景技術

我國電網正處于高速發展時期，目前已經進入從大區性電網向全國性互聯電網過渡的階段，隨著高壓直流輸電技術在我國的廣泛應用和西部大開發戰略中各項西電東送工程、全國聯網工程的實施，直流輸電技術將在西電東送和全國聯網中起著主導作用。與此同時，直流工程電壓等級逐漸由500kV向800kV提高，甚至有往更高電壓等級發展的趨勢，直流運行方式逐漸從單回向雙回發展，直流輸電系統結構越來越復雜，將帶來一系列技術和安全上的問題，比如直流系統故障更加復雜，故障帶來的損失和系統問題更為嚴重等。因此有效的開展直流換流站的過電壓分析，合理的開展絕緣配合設計成為工程面臨的重大技術挑戰之一。

在系統過電壓分析中不僅涉及直流系統建模及電磁暫態模擬計算，關鍵還涉及到設備的合理等效。因此電力系統分析是一項專業性很強的工作，需要設計人員有堅實的專業基礎。特別是在高壓直流系統中為數眾多的設備、復雜的系統接線、多種運行方式、靈活的控制系統都給其過電壓分析帶來了更大的難度。

目前通用的電磁暫態分析軟件主要為PSCAD(Power?Systems?Computer?Aided?Design，加拿大馬尼托巴高壓直流研究中心推出的一款商業軟件)和電磁暫態仿真軟件ATP(The?Alternative?Transients?Program，雛形由美國能源部邦維爾電力局(BPA)主導開發的一款全球免費軟件)。由于該兩款軟件都只提供的最基本的電路元件，針對直流工程網絡拓撲進行建模，使用者首先需要特別熟悉系統元件庫和直流輸電特性，同時對直流工程設備進行合理的等效建模，其次還需要將繁雜的工程數據轉化成相應的電路元件參數，工作量非常大。同時當工程接線越復雜，建模的工作量就越大，越容易出錯。

因此，為了更好的指導使用者開展直流系統過電壓分析，降低新建工程網絡拓撲等效難度及建模的工作量，本發明提出了一種直流輸電工程網絡拓撲自動建模方法。

發明內容

本發明提供一種直流工程網絡拓撲自動建模方法，目的在于簡化直流工程網絡拓撲等效和建模的工作量，提高直流工程建模效率。

一種直流工程網絡拓撲自動建模方法，預置有直流工程結構模塊、子接線圖模板、電路圖、設備模型、電路元件模型庫和公共閥片文件庫，并建立直流工程結構模塊與子接線圖模板、子接線圖模板與電路圖之間的對應關系，該方法包括以下步驟：

(1)配置直流工程結構信息和直流工程基本電氣參數；

(2)依據直流工程結構信息加載預置的直流工程模塊，生成直流工程主接線原理圖；

(3)將直流工程主接線原理圖關聯到其對應的預置子接線圖模板，加載該子接線圖模板以及其涉及的設備模型，根據外部輸入的設備配置參數從電路元件模型庫中選擇該設備模型對應的電路元件，進而生成包含子接線圖模板、設備模型和電路元件信息的直流工程設備信息文件；將該子接線圖模板關聯到其對應的預置電路圖；

(4)依據直流工程主接線原理圖進行避雷器參數和位置配置，從預置的公共閥片文件庫中提取配置的避雷器所對應的閥片文件，依據直流工程基本電氣參數和避雷器參數計算配置的避雷器的參考電壓U_ref，依據避雷器參考電壓值U_ref和提取的閥片文件生成避雷器伏安文件，進而生成包含避雷器位置和避雷器伏安文件信息的避雷器方案配置信息文件；

(5)以直流工程主接線原理圖為建模模板，結合直流工程設備信息文件和避雷器方案配置信息文件，完成具有避雷器配置方案的直流工程網絡拓撲建模，進而根據直流工程網絡拓撲建模結果和步驟(3)關聯得到的預置電路圖生成直流工程網絡拓撲等效電路圖。

進一步地，所述直流工程模塊包括送端交流源模塊、送端換流站模塊、輸電線路模塊、受端換流站模塊和受端交流源模塊。

進一步地，所述直流工程結構信息包括直流工程運行方式、輸電方式、換流器接線形式、直流線路及接地極線路桿塔類型。