[發(fā)明專利]適用于特高壓直流接入的局部電網(wǎng)電磁暫態(tài)模型等值方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811515964.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN109802418B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖繁;周友斌;王濤;周鯤鵬;曹侃;饒渝澤;王瑩;余笑東;劉海光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 孔敏

本發(fā)明提供一種適用于特高壓直流接入的局部電網(wǎng)電磁暫態(tài)模型等值方法，解決了特高壓直流工程接入電網(wǎng)后進(jìn)行全局整體的電磁暫態(tài)建模時(shí)，電網(wǎng)規(guī)模大、元件多、電磁暫態(tài)參數(shù)缺乏及仿真軟件運(yùn)行效率低下等難題，所提方法可準(zhǔn)確有效地對(duì)含特高壓直流工程接入的特高壓電網(wǎng)的電磁暫態(tài)分析；根據(jù)正常運(yùn)行工況下電壓分布特征、三相接地故障條件下的正序等值阻抗、以及單相接地故障條件下零序等值阻抗仿真模型中的仿真值和基于PSASP軟件中的計(jì)算值的誤差均較小，即構(gòu)建的特高壓直流受端交流等值電網(wǎng)可以滿足特高壓直流工程接入后對(duì)的電網(wǎng)暫態(tài)分析需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種適用于特高壓直流接入的局部電網(wǎng)電磁暫態(tài)模型等值方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)特高壓直流工程大規(guī)模建設(shè)，我國(guó)已成為世界上含特高壓直流工程最多的國(guó)家。特高壓直流輸送容量大、輸電距離長(zhǎng)，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了新的影響，需要對(duì)其運(yùn)行特性及暫態(tài)工況進(jìn)行分析研究，以為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。然而，特高壓直流逆變站和整流站均含大量電力電子設(shè)備，其變化和對(duì)電網(wǎng)的影響是毫秒級(jí)的，因此，對(duì)直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析需要采用電磁暫態(tài)模型。然而，特高壓直流輸電工程送端和受端交流電網(wǎng)規(guī)模龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行電磁暫態(tài)模型的整體建模非常困難。

鑒于特高壓直流工程對(duì)送端和受端電網(wǎng)繼電保護(hù)和暫態(tài)無(wú)功分析等影響是局域性的。目前，電力系統(tǒng)分析綜合程序(Power System Analysis Software Package，簡(jiǎn)稱PSASP)中含有較為全面的電網(wǎng)各設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，但其只能用于機(jī)電暫態(tài)仿真，不能進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真，因此，為了研究方便，亟待建立特高壓直流送受端電網(wǎng)的局部電磁暫態(tài)仿真模型，以便對(duì)含特高壓直流接入的電網(wǎng)繼電保護(hù)和暫態(tài)無(wú)功分析提供基礎(chǔ)。目前，現(xiàn)有電網(wǎng)等值方法均沒有以特高壓直流工程接入的送受端進(jìn)行等值的，且其等值一般只考慮500kv等近區(qū)電網(wǎng)，沒有考慮特高壓交流環(huán)網(wǎng)和直流環(huán)網(wǎng)的情況。綜上，為進(jìn)行含特高壓直流工程接入的電網(wǎng)暫態(tài)特性分析，需要提出適用于特高壓直流接入的交流局部電網(wǎng)等值方法，以為含特高壓直流工程的電網(wǎng)電磁暫態(tài)特性分析提供基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種適用于特高壓直流工程局部交流電網(wǎng)電磁暫態(tài)等值方法，其目的在于特高壓直流接入后電網(wǎng)難以進(jìn)行整體建模，影響其進(jìn)行電磁暫態(tài)分析困難的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種適用于特高壓直流工程局部交流電網(wǎng)電磁暫態(tài)等值方法，具體包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)整個(gè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，選擇特高壓直流工程接入交流母線作為起點(diǎn)，保留與接入點(diǎn)相鄰的兩級(jí)元件，作為局部初始電網(wǎng)；

步驟2：根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)判斷與接入交流母線相鄰的一級(jí)元件是否涉及到環(huán)網(wǎng)；如相鄰一級(jí)元件不涉及環(huán)網(wǎng)，則進(jìn)入步驟3；如涉及環(huán)網(wǎng)，則保留整個(gè)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)入步驟7；

步驟3：根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)判斷與接入交流母線相鄰二級(jí)元件是否涉及環(huán)網(wǎng)：如各元件均不涉及環(huán)網(wǎng)，則進(jìn)入步驟4；如各元件均涉及環(huán)網(wǎng)，則保留整個(gè)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)入步驟7；如部分元件不涉及環(huán)網(wǎng)，部分元件涉及環(huán)網(wǎng)，則不涉及環(huán)網(wǎng)的元件進(jìn)入步驟4，涉及環(huán)網(wǎng)的元件進(jìn)行步驟7進(jìn)行處理；

步驟4：將于交流母線相鄰二級(jí)元件后的部分進(jìn)行等值；如二級(jí)元件后所連電網(wǎng)部分含有電源，則采用等值電源串聯(lián)等值阻抗進(jìn)行表征，進(jìn)入步驟5；如二級(jí)元件后所連電網(wǎng)部分不含電源則用等值負(fù)荷進(jìn)行表征，進(jìn)入步驟6；

步驟5：等值電源的等值方法為，采用特高壓直流斷開情況下，所連電網(wǎng)向等值局部電網(wǎng)提供的功率為等值電源容量，電源參數(shù)為發(fā)電機(jī)正常參數(shù)；等值阻抗的等值方法為在PSASP中的等值點(diǎn)設(shè)置三相短路故障，計(jì)算故障點(diǎn)的電壓和次暫態(tài)電流大小，直接計(jì)算得到由故障點(diǎn)看向全網(wǎng)的正序等值阻抗；同時(shí)，在在PSASP中等值點(diǎn)設(shè)置單相接地故障，通過(guò)計(jì)算等值點(diǎn)的零序電壓和零序次暫態(tài)電流來(lái)計(jì)算零序等值阻抗；