一種提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，尤其是常規(guī)直流輸電系統(tǒng)仿真中通過該方法提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長，對用電的需求也越來越高，而我國的能源分布與用電分布不均，能源密集的地方往往用電需求小，而相反負(fù)荷密集的地區(qū)能源及其匱乏，因此長距離、高電壓等級的直流輸電系統(tǒng)在這種背景下得到了快速的發(fā)展，南方電網(wǎng)目前已經(jīng)建成八回直流輸電系統(tǒng)。為緩解能源分布不均的問題提供了解決方案，多回直流輸電能高效率的傳送電能，但同時(shí)也有一定的隱患，即如果多直流的落點(diǎn)相對比較集中，則直流落點(diǎn)一回高電壓等級的交流系統(tǒng)故障可能引發(fā)多回直流換相失敗，而多回直流換相失敗一旦持續(xù)時(shí)間過長，則對電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生極大的破壞性，因此需要對多回直流換相失敗采取預(yù)防控制措施。
[0003]目前機(jī)電暫態(tài)仿真(如:BPA)計(jì)算中，針對直流換相失敗的判據(jù)，主要根據(jù)直流逆變站交流母線電壓和電壓變化率判斷，即交流母線電壓低于設(shè)定的門檻值(如:0.9p.u.)，則認(rèn)為直流發(fā)生了換相失敗。但根據(jù)直流現(xiàn)場運(yùn)行情況來看:交流電壓低于0.9pu情況下，部分直流輸電系統(tǒng)并沒有發(fā)生換相失?。灰泊嬖诮涣麟妷捍笥诘扔?.9pu情況下，直流輸電系統(tǒng)發(fā)生了換相失敗。所以，這個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)很不準(zhǔn)確。使得采用這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行交直流互連系統(tǒng)故障時(shí)的穩(wěn)定性分析，得出的結(jié)果可信度不大。根據(jù)直流輸電系統(tǒng)換相失敗機(jī)理分析，當(dāng)換流閥換相熄弧角小于某一數(shù)值(如:5度)時(shí)，會(huì)發(fā)生換相失敗。即當(dāng)換流閥的換相熄弧角低于5°時(shí)，發(fā)生換相失敗屬于大概率事件。
[0004]對大系統(tǒng)穩(wěn)定性研宄時(shí)，主要使用機(jī)電暫態(tài)仿真軟件。該軟件對直流系統(tǒng)的模型設(shè)計(jì)不能像電磁暫態(tài)軟件反映詳細(xì)的控制細(xì)節(jié)，故判斷直流換相失敗時(shí)往往通過交流母線電壓作為判據(jù)。通過仿真與現(xiàn)場對比來看，這個(gè)判據(jù)與實(shí)際運(yùn)行中的直流換相失敗有所差另O，若在機(jī)電暫態(tài)軟件同時(shí)加入判別交流母線電壓和逆變站換流閥的換相熄弧角，則能大大提高直流換相失敗的準(zhǔn)確率。對研宄大系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有較大的幫助。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，該方法可以大大提高判別直流換相失敗的準(zhǔn)確率，使仿真結(jié)果更加可信。對多回直流運(yùn)行的系統(tǒng)來說，準(zhǔn)確判斷因交流系統(tǒng)故障引發(fā)的直流換相失敗顯得非常重要，可以了解哪些交流系統(tǒng)故障對引發(fā)多回直流換相的風(fēng)險(xiǎn)最大，以做好預(yù)防應(yīng)對措施。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是:本發(fā)明提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，通過判斷直流系統(tǒng)逆變側(cè)的交流母線電壓，同時(shí)判斷直流系統(tǒng)逆變站換流閥的換相熄弧角，當(dāng)檢測到交流母線電壓和逆變站換流閥的換相熄弧角均達(dá)到或低于各自設(shè)定的門檻時(shí)，則認(rèn)為直流系統(tǒng)發(fā)生了換相失敗。
[0007]所述直流系統(tǒng)逆變側(cè)交流母線電壓的門檻值設(shè)置為一定值，當(dāng)逆變側(cè)交流母線電壓低于設(shè)定的定值時(shí)，該條件成立。
[0008]所述換流閥換相熄弧角的門檻設(shè)置為一固定角度，當(dāng)直流逆變站的換相熄弧角低于該固定角度時(shí)，該條件成立。
[0009]本發(fā)明提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，必須同時(shí)滿足如下要求時(shí)，才認(rèn)為直流系統(tǒng)發(fā)生了換相失敗:
1)所述直流系統(tǒng)逆變側(cè)交流母線電壓的門檻值設(shè)置為一定值，當(dāng)逆變側(cè)交流母線電壓低于設(shè)定的定值時(shí)，該條件成立；
2)所述換流閥換相熄弧角的門檻設(shè)置為一固定角度，當(dāng)直流逆變站的換相熄弧角低于該固定角度時(shí)，該條件成立。
[0010]本發(fā)明提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法用于電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)計(jì)算。[0011 ] 本發(fā)明提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法與現(xiàn)有的判斷直流換相失敗的方法相比，本方法能大大提高判別直流換相失敗的準(zhǔn)確率，避免誤判直流換相失敗，更加具有可信度。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明提出的判斷直流換相失敗的仿真方法的流程圖；
圖2為本發(fā)明直流輸電系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]本發(fā)明提出一種提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，其中一個(gè)實(shí)施例如圖1所示。本發(fā)明提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，通過判斷直流系統(tǒng)逆變側(cè)的交流母線電壓，同時(shí)判斷直流系統(tǒng)逆變站換流閥的換相熄弧角，當(dāng)檢測到交流母線電壓和逆變站換流閥的換相熄弧角均達(dá)到或低于各自設(shè)定的門檻時(shí)，則認(rèn)為直流系統(tǒng)發(fā)生了換相失敗。
[0015]所述直流系統(tǒng)逆變側(cè)交流母線電壓的門檻值設(shè)置為一定值，當(dāng)逆變側(cè)交流母線電壓低于設(shè)定的定值時(shí)，該條件成立。
[0016]所述換流閥換相熄弧角的門檻設(shè)置為一固定角度，當(dāng)直流逆變站的換相熄弧角低于該固定角度時(shí)，該條件成立。
[0017]本發(fā)明提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，必須同時(shí)滿足如下要求時(shí)，才認(rèn)為直流系統(tǒng)發(fā)生了換相失敗:
1)所述直流系統(tǒng)逆變側(cè)交流母線電壓的門檻值設(shè)置為一定值，當(dāng)逆變側(cè)交流母線電壓低于設(shè)定的定值時(shí)，該條件成立；
2)所述換流閥換相熄弧角的門檻設(shè)置為一固定角度，當(dāng)直流逆變站的換相熄弧角低于該固定角度時(shí)，該條件成立。
[0018]本發(fā)明提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法用于電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)計(jì)算。如目前應(yīng)用較廣的PSD-BPA機(jī)電暫態(tài)仿真計(jì)算。
[0019]所述直流系統(tǒng)是基于晶閘管為換相器件的常規(guī)直流輸電系統(tǒng)。所述的交流母線電壓，主要是指直流逆變站的交流母線電壓，一般取換流變的交流母線電壓作為判斷依據(jù)。所述的交流母線電壓的門檻值，可以設(shè)置為0.9p.u.(即0.9倍的基準(zhǔn)電壓)，低于此值認(rèn)為該條件成立。
[0020]所述的換流閥的換相熄弧角，主要是指逆變站的換相熄弧角，該參數(shù)設(shè)置的門檻值可以為5°。
[0021]本發(fā)明不會(huì)大幅增加仿真工作難度，可以提高判別直流換相失敗的準(zhǔn)確率，更真實(shí)的反映實(shí)際運(yùn)行中的直流系統(tǒng)換相失敗的特性。
[0022]應(yīng)該說明的是:結(jié)合上述實(shí)施例僅說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解到:本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，但這些修改或變更均在申請待批的專利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，其特征在于:通過判斷直流系統(tǒng)逆變側(cè)的交流母線電壓，同時(shí)判斷直流系統(tǒng)逆變站換流閥的換相熄弧角，當(dāng)檢測到交流母線電壓和逆變站換流閥的換相熄弧角均達(dá)到或低于各自設(shè)定的門檻時(shí)，則認(rèn)為直流系統(tǒng)發(fā)生了換相失敗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，其特征在于所述直流系統(tǒng)逆變側(cè)交流母線電壓的門檻值設(shè)置為一定值，當(dāng)逆變側(cè)交流母線電壓低于設(shè)定的定值時(shí)，該條件成立。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，其特征在于所述換流閥換相熄弧角的門檻設(shè)置為一固定角度，當(dāng)直流逆變站的換相熄弧角低于該固定角度時(shí)，該條件成立。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，其特征在于必須同時(shí)滿足如下要求時(shí)，才認(rèn)為直流系統(tǒng)發(fā)生了換相失敗: 1)所述直流系統(tǒng)逆變側(cè)交流母線電壓的門檻值設(shè)置為一定值，當(dāng)逆變側(cè)交流母線電壓低于設(shè)定的定值時(shí)，該條件成立； 2)所述換流閥換相熄弧角的門檻設(shè)置為一固定角度，當(dāng)直流逆變站的換相熄弧角低于該固定角度時(shí)，該條件成立。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，其特征在于所述仿真方法用于電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)計(jì)算。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，其特征在于所述直流系統(tǒng)是基于晶閘管為換相器件的常規(guī)直流輸電系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種提高判別直流換相失敗準(zhǔn)確率的仿真方法，通過判斷直流系統(tǒng)逆變側(cè)的交流母線電壓，同時(shí)判斷直流系統(tǒng)逆變站換流閥的換相熄弧角，當(dāng)檢測到交流母線電壓和逆變站換流閥的換相熄弧角均達(dá)到或低于各自設(shè)定的門檻時(shí)，則認(rèn)為直流系統(tǒng)發(fā)生了換相失敗。該方法通過直流系統(tǒng)逆變側(cè)交流母線電壓和逆變側(cè)換流閥的換相熄弧角共同判別直流換相失敗，提高了判斷直流換相失敗的概率，降低了誤判直流換相失敗的概率。本發(fā)明可以提高仿真計(jì)算中判別直流換相失敗的準(zhǔn)確率，在仿真手段中通過使用該方法判別，能更實(shí)際的模擬直流系統(tǒng)的特性，提高整個(gè)系統(tǒng)仿真的準(zhǔn)確性。
【IPC分類】H02J3/36, G01R31/08
【公開號】CN104979843
【申請?zhí)枴緾N201410801426
【發(fā)明人】余江, 付俊波, 徐光虎, 王俊生, 朱韜析, 陳亦平
【申請人】中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司, 南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年12月22日