[發明專利]一種提高判別直流換相失敗準確率的仿真方法

在審

• 申請號: 201410801426.7
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104979843A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 余江;付俊波;徐光虎;王俊生;朱韜析;陳亦平
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;G01R31/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及一種提高判別直流換相失敗準確率的仿真方法，尤其是常規直流輸電系統仿真中通過該方法提高判別直流換相失敗準確率的方法。

背景技術

隨著經濟的高速增長，對用電的需求也越來越高，而我國的能源分布與用電分布不均，能源密集的地方往往用電需求小，而相反負荷密集的地區能源及其匱乏，因此長距離、高電壓等級的直流輸電系統在這種背景下得到了快速的發展，南方電網目前已經建成八回直流輸電系統。為緩解能源分布不均的問題提供了解決方案，多回直流輸電能高效率的傳送電能，但同時也有一定的隱患，即如果多直流的落點相對比較集中，則直流落點一回高電壓等級的交流系統故障可能引發多回直流換相失敗，而多回直流換相失敗一旦持續時間過長，則對電網的穩定性產生極大的破壞性，因此需要對多回直流換相失敗采取預防控制措施。

目前機電暫態仿真（如：BPA）計算中，針對直流換相失敗的判據，主要根據直流逆變站交流母線電壓和電壓變化率判斷，即交流母線電壓低于設定的門檻值(如：0.9p.u.)，則認為直流發生了換相失敗。但根據直流現場運行情況來看：交流電壓低于0.9pu情況下，部分直流輸電系統并沒有發生換相失敗；也存在交流電壓大于等于0.9pu情況下，直流輸電系統發生了換相失敗。所以，這個判斷標準很不準確。使得采用這一標準進行交直流互連系統故障時的穩定性分析，得出的結果可信度不大。根據直流輸電系統換相失敗機理分析，當換流閥換相熄弧角小于某一數值（如：5度）時，會發生換相失敗。即當換流閥的換相熄弧角低于5°時，發生換相失敗屬于大概率事件。

對大系統穩定性研究時，主要使用機電暫態仿真軟件。該軟件對直流系統的模型設計不能像電磁暫態軟件反映詳細的控制細節，故判斷直流換相失敗時往往通過交流母線電壓作為判據。通過仿真與現場對比來看，這個判據與實際運行中的直流換相失敗有所差別，若在機電暫態軟件同時加入判別交流母線電壓和逆變站換流閥的換相熄弧角，則能大大提高直流換相失敗的準確率。對研究大系統的穩定性具有較大的幫助。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種提高判別直流換相失敗準確率的仿真方法，該方法可以大大提高判別直流換相失敗的準確率，使仿真結果更加可信。對多回直流運行的系統來說，準確判斷因交流系統故障引發的直流換相失敗顯得非常重要，可以了解哪些交流系統故障對引發多回直流換相的風險最大，以做好預防應對措施。

為了達到上述目的，本發明的解決方案是：本發明提高判別直流換相失敗準確率的仿真方法，通過判斷直流系統逆變側的交流母線電壓，同時判斷直流系統逆變站換流閥的換相熄弧角，當檢測到交流母線電壓和逆變站換流閥的換相熄弧角均達到或低于各自設定的門檻時，則認為直流系統發生了換相失敗。

所述直流系統逆變側交流母線電壓的門檻值設置為一定值，當逆變側交流母線電壓低于設定的定值時，該條件成立。

所述換流閥換相熄弧角的門檻設置為一固定角度，當直流逆變站的換相熄弧角低于該固定角度時，該條件成立。

本發明提高判別直流換相失敗準確率的仿真方法，必須同時滿足如下要求時，才認為直流系統發生了換相失敗：

1）所述直流系統逆變側交流母線電壓的門檻值設置為一定值，當逆變側交流母線電壓低于設定的定值時，該條件成立；

2）所述換流閥換相熄弧角的門檻設置為一固定角度，當直流逆變站的換相熄弧角低于該固定角度時，該條件成立。

本發明提高判別直流換相失敗準確率的仿真方法用于電力系統機電暫態計算。

本發明提高判別直流換相失敗準確率的仿真方法與現有的判斷直流換相失敗的方法相比，本方法能大大提高判別直流換相失敗的準確率，避免誤判直流換相失敗，更加具有可信度。

附圖說明?

圖1為本發明提出的判斷直流換相失敗的仿真方法的流程圖；

圖2為本發明直流輸電系統的示意圖。

具體實施方式?

下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。

本發明提出一種提高判別直流換相失敗準確率的仿真方法，其中一個實施例如圖1所示。本發明提高判別直流換相失敗準確率的仿真方法，通過判斷直流系統逆變側的交流母線電壓，同時判斷直流系統逆變站換流閥的換相熄弧角，當檢測到交流母線電壓和逆變站換流閥的換相熄弧角均達到或低于各自設定的門檻時，則認為直流系統發生了換相失敗。

所述直流系統逆變側交流母線電壓的門檻值設置為一定值，當逆變側交流母線電壓低于設定的定值時，該條件成立。