[發明專利]兩端柔性直流輸電系統外特性測試方法、系統及設備

有效

• 申請號: 202010961353.3
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112051472B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 陳欽磊;林雪華;郭琦;饒宏;李書勇;黃立濱
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;H02J3/36
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

本發明實施例涉及一種兩端柔性直流輸電系統外特性測試方法、系統及設備，通過實時仿真平臺測試兩端柔性直流輸電系統的外特性數據，基于受端換流站的直流電壓參考值，對送端換流站采用三種測試模式測試得到三組送端換流站外特性數據；基于送端換流站的直流電流參考值，對受端換流站的外特性測試得到一組受端換流站外特性數據，通過四組外特性數據繪制兩端柔性直流輸電系統的外特性曲線，得到準確的兩端柔性直流輸電系統的外特性曲線，利于直流輸電系統分析、運行人員掌握含兩端柔性直流系統的大電網運行特性，提高電網安全穩定運行水平，解決了兩端柔性直流系統外特性測試的技術問題。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，尤其涉及一種兩端柔性直流輸電系統外特性測試方法、系統及設備。

背景技術

基于晶閘管技術的電網換相換流站的高壓直流輸電系統(LCC-HVDC)經過幾十年的發展，高壓直流輸電系統技術已經非常成熟。目前電流源型高壓直流輸電系統LCC-HVDC廣泛應用于遠距離大容量輸電、異步電網互聯等場合。然而電流源型高壓直流輸電系統LCC-HVDC對所連接交流電網要求較高，無法實現無源運行，運行過程中需要消耗大量無功功率，在一定程度中制約了其進一步發展。

直流輸電系統外特性表征指的是換流站端口對外呈現的直流電壓Ud、直流電流Id特性，直流電壓、直流電流的特性是衡量換流站運行特性，評價換流站動態性能、分析換流站對交直流電網影響的重要依據。目前已有學術界對傳統常規直流的外特性已有大量研究，但對于兩端柔性直流外特性的研究較少。其中，模塊化多電平換流站(modularmultilevel converter，MMC)具有模塊化設計、擴展性強、功率四象限靈活運行、交流電壓諧波少、占地面積小等優點，近年來在交流電網異步互聯、風電場接入等領域得到了廣泛的研究和利用。

現有對直流輸電系統外特性研究的技術方案針對的是傳統常規直流輸電系統，且其技術方案是通過故障試驗獲取外特性數據，不能獲取完整的外特性曲線，傳統常規直流輸電系統兩端的換流站均為LCC換流站，與兩端柔性直流外特性存在顯著差異。如中國知識產權局公開申請號201310641764.4，公告號CN103605871A的“一種基于直流外特性擬合的大電網仿真分析方法”發明專利，該方法是在待研究直流近區建立等值小系統，并搭建其電磁暫態模型；針對待研究故障通過電磁暫態仿真得到直流功率外特性曲線，并用階梯曲線進行擬合；在大電網中多個切負荷操作模擬，并在相同故障下進行仿真分析，但是該方法應用到兩端柔性直流系統中電磁暫態模型難以準確模擬直流動態響應特性，導致分析的結果不準確。因此，現有對直流輸電系統外特性研究方法只能應用到兩端常規直流系統，無法在兩端柔性直流系統中應用。

發明內容

本發明實施例提供了一種兩端柔性直流輸電系統外特性測試方法、系統及設備，用于解決兩端柔性直流系統外特性測試的技術問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一種兩端柔性直流輸電系統外特性測試系統，兩端柔性直流輸電系統包括送端換流站和受端換流站，包括以下步驟：

S1.將所述兩端柔性直流輸電系統與實時仿真測試平臺連接，在所述實時仿真測試平臺上設置測試參數；

S2.采用三種測試模式對所述送端換流站的外特性進行測試，得到三組送端換流站外特性數據；還對所述受端換流站的外特性進行測試，得到一組受端換流站外特性數據；

S3.將三組所述送端換流站外特性數據和一組所述受端換流站外特性數據在電壓電流坐標中繪制曲線，得到兩端柔性直流輸電系統的外特性曲線；

其中，所述電壓電流坐標中，電壓為縱坐標，電流為橫坐標，三種測試模式分別為第一種測試模式、第二種測試模式和第三種測試模式。