[發明專利]特高壓直流分層接入輸電系統的建模方法

有效

• 申請號: 201610305303.3
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN106026154B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 黃校娟;付蓉
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 許方

1.特高壓直流分層接入輸電系統的建模方法，所述輸電系統包括依次連接的整流側電路、直流輸電線路和逆變側電路，所述逆變側電路分別接入兩條不同電壓等級的電網，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將所述整流側電路等效為一個一端口網絡，該一端口網絡包括整流側等效電勢源E_e1、整流側等效電感L_e1和整流側等效電阻R_e1，所述整流側等效電阻R_e1的一端作為該一端口網絡的電壓輸出正端，整流側等效電阻R_e1的另一端經整流側等效電感L_e1與整流側等效電勢源E_e1的正極相連，整流側等效電勢源E_e1的負極作為該一端口網絡的電壓輸出負端；根據輸電系統進行整流時的各個晶閘管的導通狀態計算開關函數，根據開關函數和各個晶閘管的導通狀態構建整流側等效電勢源E_e1、整流側等效電感L_e1和整流側等效電阻R_e1的狀態方程；

(2)將所述直流輸電線路等效成一個π形二端口網絡，該π形二端口網絡包括直流線路等效電阻R_L、直流線路等效電感L_L、輸入端LC濾波器等效電容C₁、輸入端LC濾波器等效電感L₁、輸出端LC濾波器等效電容C₂和輸出端LC濾波器等效電感L₂，且L₁＝L₂,C₁＝C₂，π形二端口網絡的電壓輸入正端經依次串聯的直流線路等效電感L_L、直流線路等效電阻R_L與π形二端口網絡的電壓輸出正端相連，π形二端口網絡的電壓輸入負端直接與π形二端口網絡的電壓輸出負端相連，π形二端口網絡的電壓輸入正端經依次連接的輸入端LC濾波器等效電感L₁、輸入端LC濾波器等效電容C₁與π形二端口網絡的電壓輸入負端相連，π形二端口網絡的電壓輸出正端經依次連接輸出端LC濾波器等效電感L₂、輸出端LC濾波器等效電容C₂與π形二端口網絡的電壓輸出負端相連；

(3)將所述逆變側電路等效為一個一端口網絡，該一端口網絡包括逆變側等效電勢源E_e、逆變側等效電感L_e和逆變側等效電阻R_e，所述逆變側等效電阻R_e的一端作為該一端口網絡的電壓輸入負端，逆變側等效電阻R_e的另一端經逆變側等效電感L_e與逆變側等效電勢源E_e的負極相連，逆變側等效電勢源E_e的正極作為該一端口網絡的電壓輸入正端；根據輸電系統進行逆變時的各個晶閘管的導通狀態計算開關函數，根據開關函數和各個晶閘管的導通狀態構建逆變側等效電勢源E_e、逆變側等效電感L_e和逆變側等效電阻R_e的狀態方程；

(4)將步驟(1)得到的一端口網絡的電壓輸出正端與步驟(2)得到的π形二端口網絡的電壓輸入正端相連，將步驟(1)得到的一端口網絡的電壓輸出負端與步驟(2)得到的π形二端口網絡的電壓輸入負端相連，將步驟(2)得到的π形二端口網絡的電壓輸出正端與步驟(3)得到的一端口網絡的電壓輸入正端相連，將步驟(2)得到的π形二端口網絡的電壓輸出負端與步驟(3)得到的一端口網絡的電壓輸入負端相連，從而得到整個特高壓直流分層接入輸電系統的等效電路；

(5)根據步驟(4)得到的整個輸電系統的等效電路，構建整個輸電系統的狀態微分方程：

Le1dId1dt=[-Re1Id1-Vc1+Ee1]]]>

LedId2dt=[-ReId2-Vc2+Ee]]]>

LLdILdt=(Vc1-Vc2-RLIL)]]>

C1dVc1dt=(Id1-IL)]]>

C2dVc2dt=(-Id2+IL)]]>

上式中，V_c1，V_c2分別表示直流輸電線路的輸入端電壓和輸出端電壓，I_d1,I_d2分別表示直流輸電線路輸入端電流和輸出端電流，I_L為直流輸電線路上的電流；

(6)對步驟(4)-(5)構建的特高壓直流分層接入輸電系統的模型進行仿真，得到直流輸電線路上的電壓波形，分析模型的運行特性。