[發明專利]一種柔直變壓器的耐受電壓計算方法、裝置、設備和介質

在審

• 申請號: 202211633856.3
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115906512A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 徐迪臻;趙曉斌;盧毓欣;秦康;辛清明;馮俊杰
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/10;G06Q50/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 肖茹蕓

本發明公開了一種柔直變壓器的耐受電壓計算方法、裝置、設備和介質，響應于接收到的用戶請求信息，確定用戶請求信息對應的對稱單極柔性直流輸電系統并獲取對應的目標輸入參數和電壓模型構建參數，采用電壓模型構建參數構建瞬時電壓模型，采用目標輸入參數輸入瞬時電壓模型，生成對應的絕緣耐受電壓數據，按照對稱單極柔性直流輸電系統內柔直變壓器的設備類型檢索預設的裕度系數鍵值對數據庫，匹配絕緣耐受電壓數據對應的目標裕度系數，采用絕緣耐受電壓數據與目標裕度系數計算目標耐受電壓；解決現有的方法會存在建模結構復雜、為了考慮聯接變設備絕緣水平需要將整個直流系統進行建模，且工況掃描工作量大、計算速度慢、效率低的的技術問題。

技術領域

本發明涉及柔直變壓器技術領域，尤其涉及一種柔直變壓器的耐受電壓計算方法、裝置、設備和介質。

背景技術

柔性直流輸電是一種以電壓源換流器、自關斷器件和脈寬調制技術為基礎的新型輸電技術，與傳統直流輸電技術相比，柔性直流輸電技術不存在換相失敗問題，可獨立調節有功功率和無功功率，諧波水平低。

柔性直流輸電工程實際應用的拓撲有兩種，一種為對稱單極系統接線，另一種為對稱雙極系統，柔直變壓器連接交流網側與柔直換流閥，起到電壓等級變換、隔離交直流故障、限制短路電流等作用。其按型式分類可分為三相變壓器、單相變壓器。其中，柔直變壓器網側出線與閥側出線之間的空氣凈距要求直接影響柔直變壓器出線套管以及變壓器整體結構設計。空氣凈距的計算需要基于網側、閥側出線絕緣水平要求，但是，現有的空氣凈距計算方法缺乏針對柔直變壓器網側、閥側繞組絕緣水平要求的選取。在設計柔直變壓器結構時，各變壓器供貨商往往都是根據經驗進行設計，容易存在柔直變壓器結構不滿足實際工程網側、閥側出線絕緣水平要求的問題。

由于傳統交流系統中變壓器網側-閥側出線間不存在明顯的過電壓，現有的標準中針對變壓器設備絕緣水平要求只提出了各電壓等級側出線對地、出線相間的絕緣水平參考值，缺乏跨電壓等級間的絕緣水平要求值，但對稱單極柔性直流工程中直流單極故障時閥側中性點需承受直流電壓偏置，導致網側-閥側繞組出線間出現明顯過壓，因此需要提出網側-閥側繞組出線間的絕緣水平要求，用以指導柔直變壓器設計，考慮到柔性直流工程變壓器的過電壓特性與交流工程有明顯區別，目前，現有的方法是利用仿真建模軟件搭建海上風電柔直送出系統模型，對各種過電壓典型工況進行仿真模擬，讀取網側-閥側出線間的過電壓最大值，并以此為基礎考慮一定絕緣裕度計算網側-閥側出線間的絕緣水平要求，但是，會存在建模結構復雜、為了考慮聯接變設備絕緣水平需要將整個直流系統進行建模，且工況掃描工作量大、計算速度慢、效率低的問題。

發明內容

本發明提供了一種柔直變壓器的耐受電壓計算方法、裝置、設備和介質，解決了現有的方法會存在建模結構復雜、為了考慮聯接變設備絕緣水平需要將整個直流系統進行建模，且工況掃描工作量大、計算速度慢、效率低的的技術問題。

本發明第一方面提供的一種柔直變壓器耐受電壓的計算方法，包括：

響應于接收到的用戶請求信息，確定所述用戶請求信息對應的對稱單極柔性直流輸電系統并獲取對應的目標輸入參數和電壓模型構建參數；

采用所述電壓模型構建參數構建瞬時電壓模型；

采用所述目標輸入參數輸入所述瞬時電壓模型，生成對應的絕緣耐受電壓數據；

按照所述對稱單極柔性直流輸電系統內柔直變壓器的設備類型檢索預設的裕度系數鍵值對數據庫，匹配所述絕緣耐受電壓數據對應的目標裕度系數；

采用所述絕緣耐受電壓數據與所述目標裕度系數計算目標耐受電壓。

可選地，所述電壓模型構建參數包括網側額定電壓數據、三相電壓初始相角數據、閥側額定電壓數據、角頻率和額定極對地直流電壓數據，所述采用所述電壓模型構建參數構建瞬時電壓模型的步驟，包括：

采用所述三相電壓初始相角數據、所述角頻率和所述網側額定電壓數據構建目標網側三相瞬時電壓模型；