[發明專利]一種水電站區域電網黑啟動建模與仿真方法

在審

• 申請號: 202110897264.1
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113612223A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 李洋;顧躍;鄒屹東;周江南;蘇昆
• 申請（專利權）人: 云南電力技術有限責任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供一種水電站區域電網黑啟動建模與仿真方法，包括根據目標區域電網系統中的元件，在Simulink模塊庫中選取電力系統元件；將選取的電力系統元件放置在Simulink相應的位置上并按照目標區域電網系統中的元件進行連接；根據目標區域電網系統中的元件對Simulink模塊庫中選取的電力系統元件進行參數設定；確定Powergui模塊中的仿真步長、仿真類型以及仿真求解器；啟動仿真，直至仿真曲線滿足預設曲線。采用上述方法，解決了現有技術中黑啟動每個細分步驟都有可能出現問題，不確定性因素較多，無法得到充分校驗的問題。

技術領域

本申請屬于電力電網技術領域，尤其涉及一種水電站區域電網黑啟動建模與仿真方法。

背景技術

“黑啟動”是指電網由于故障而崩潰停運后或者機組即將進行首次投運時，系統全部停電或未送電，處于全“黑”狀態。通過自身能力恢復機組廠用電源供應，并保證主電源機組順利啟動，最終實現整個系統的恢復和供電。在一個機組容量較少的局部區域電網，發生全電網崩潰的情況是常見的，這樣也使整個電力系統的恢復過程也變的比較簡單、容易。對一個電力系統較小同時經常發生崩潰的電網而言，需要一個比較可靠的、機組容量又比較大的電站來完成整個電力系統的黑啟動。

目前，依靠水電站來帶動目標區域電網黑啟動是首要選擇。帶動目標區域電網黑啟動需考慮多種黑啟動電源之間的協調、黑啟動過程的穩定性控制，穩定控制中一般包含系統電壓、頻率穩定問題，包括黑啟動送電過程的發電機自勵磁、線路過電壓問題以及黑啟動過程廠用電輔機的啟動電流沖擊引發的頻率、電壓問題，并配合了對應環節的仿真論證分析。

然而目標區域電網系統規模小，抗擾動能力弱，黑啟動每個細分步驟都有可能出現問題，保險起見，應當進行全環節仿真，確保每個步驟都能夠滿足穩定性要求。對于目標區域電網的工程試驗也是基于大規模互聯電網的既定方案加以修改，不確定性因素較多，無法得到充分校驗。

發明內容

本申請提供一種水電站區域電網黑啟動建模與仿真方法，可用于解決現有技術中黑啟動每個細分步驟都有可能出現問題，不確定性因素較多，無法得到充分校驗的問題。

本申請提供一種水電站區域電網黑啟動建模與仿真方法，包括：

步驟一，根據目標區域電網系統中的元件，在Simulink模塊庫中選取電力系統元件；

步驟二，將選取的電力系統元件放置在Simulink相應的位置上并按照目標區域電網系統中的元件進行連接；

步驟三，根據目標區域電網系統中的元件對Simulink模塊庫中選取的電力系統元件進行參數設定；

步驟四，確定Powergui模塊中的仿真步長、仿真類型以及仿真求解器；

步驟五，啟動仿真，啟動仿真，直至仿真曲線滿足預設曲線。

可選的，所述根據目標區域電網系統中的元件，在Simulink模塊庫中選取電力系統元件，包括：

在SimPowerSystem庫中選擇標幺制下的標準同步電機模塊；

在SimPowerSystem庫中選擇三相雙繞組變壓器模塊或三相三繞組變壓器模塊；

在SimPowerSystem庫中選擇π形等值模塊或分布參數等值模塊；

在SimPowerSystem庫中選擇單相RLC并聯負荷模塊。

可選的，所述根據目標區域電網系統中的元件對Simulink模塊庫中選取的電力系統元件進行參數設定，包括：

標準同步電機模塊的參數設定包括：設定模型，轉子類型，額定功率、電壓、頻率和勵磁電流，慣量、阻尼系數和極對數，電抗、d軸和q軸的時間常數；