[發明專利]一種考慮動態特性的鎖相環機電暫態仿真方法和裝置

在審

• 申請號: 201810294525.9
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108563855A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 王鐵柱;侯俊賢;董毅峰;卜廣全;王毅;穆世霞
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種考慮動態特性的鎖相環機電暫態仿真方法，其特征在于，包括：

確定每一時間節點的鎖相環輸出相位；所述時間節點為初始時間節點時，根據角頻率基準值確定初始時間節點的鎖相環輸出相位；所述時間節點為非初始時間節點時，根據基波交流電壓有效值、基波交流電壓相位和上一時間節點的鎖相環輸出相位確定當前時間節點的鎖相環輸出相位；

根據每一時間節點的鎖相環輸出相位計算相應時間節點下柔性直流輸電系統與交流系統交換的有功功率和無功功率；

根據柔性直流輸電系統與交流系統交換的有功功率和無功功率輸出鎖相環機電暫態仿真曲線。

2.根據權利要求1所述的考慮動態特性的鎖相環機電暫態仿真方法，其特征在于，所述時間節點為初始時間節點時，根據角頻率基準值確定初始時間節點的鎖相環的輸出相位，包括：

基于初始時間節點的鎖相環相位測量偏差量為0，對角頻率基準值進行積分，得到初始時間節點的鎖相環輸出相位。

3.根據權利要求1所述的考慮動態特性的鎖相環機電暫態仿真方法，其特征在于，所述時間節點為非初始時間節點時，根據上一時間節點的鎖相環輸出相位、基波交流電壓有效值和基波交流電壓相位確定當前時間節點的鎖相環的輸出相位，包括：

將基波交流電壓相位與上一時間節點的鎖相環輸出相位做差，得到當前時間節點的鎖相環相位測量偏差量；

根據基波交流電壓有效值和當前時間節點的鎖相環相位測量偏差量計算q軸電壓分量；

對q軸電壓分量進行比例積分控制，得到角頻率偏差量；

將角頻率偏差量和角頻率基準值進行求和并積分后，得到當前時間節點的鎖相環輸出相位。

4.根據權利要求3所述的考慮動態特性的鎖相環機電暫態仿真方法，其特征在于，根據基波交流電壓有效值和當前時間節點下鎖相環相位測量偏差量，并按下式計算q軸電壓分量：

u_q＝u_ssinΔθ

其中，u_q表示q軸電壓分量，u_s表示基波交流電壓有效值，Δθ表示當前時間節點的鎖相環相位測量偏差量，且Δθ＝θ_s-θ_PLL，θ_PLL表示上一時間節點的鎖相環輸出相位，θ_s表示基波交流電壓相位。

5.根據權利要求4所述的考慮動態特性的鎖相環機電暫態仿真方法，其特征在于，所述根據每一時間節點的鎖相環輸出相位計算相應時間節點下柔性直流輸電系統與交流系統交換的有功功率和無功功率，包括：

時間節點為初始時間節點時，按下式計算柔性直流輸電系統與交流系統交換的有功功率和無功功率：

時間節點為非初始時間節點時，按下式計算柔性直流輸電系統與交流系統交換的有功功率和無功功率：

其中，P_s表示柔性直流輸電系統與交流系統交換的有功功率，Q_s表示柔性直流輸電系統與交流系統交換的無功功率，i_d表示基波交流電流d軸分量，i_q表示基波交流電流q軸分量，u_s表示基波交流電壓有效值。

6.根據權利要求1所述的考慮動態特性的鎖相環機電暫態仿真方法，其特征在于，所述柔性直流輸電系統包括鎖相環。

7.一種考慮動態特性的鎖相環機電暫態仿真裝置，其特征在于，包括：

確定模塊，用于確定每一時間節點的鎖相環輸出相位；所述時間節點為初始時間節點時，根據角頻率基準值確定初始時間節點的鎖相環輸出相位；所述時間節點為非初始時間節點時，根據基波交流電壓有效值、基波交流電壓相位和上一時間節點的鎖相環輸出相位確定當前時間節點的鎖相環輸出相位；

計算模塊，用于根據每一時間節點的鎖相環輸出相位計算相應時間節點下柔性直流輸電系統與交流系統交換的有功功率和無功功率；

輸出模塊，用于根據柔性直流輸電系統與交流系統交換的有功功率和無功功率輸出鎖相環機電暫態仿真曲線。