一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法技术

本发明专利技术提出了一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法。包括以下步骤：1)以多馈入交直流电网受端系统为研究对象，确定待研究的直流换流站，假设待研究的直流换流站有N处；2)计算待研究的多馈入交直流电网的正负零序阻抗矩阵中换流站i的自阻抗Zii-1、Zii-2、Zii-0和换流站i与换流站j之间的互阻抗Zij-1、Zij-2、Zij-0，i＝1，2，…N，j＝1，2，…N，并计算换流站i的正负零序自阻抗的和Zij及换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和Zij；3)计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij。本发明专利技术能快速得到各逆变站之间的单相多馈入交互作用因子SMIIF，为评估多馈入直流系统中发生不对称故障时各个换流站之间相互作用的强弱提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法
本专利技术提出一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法，属于电力系统分析

技术介绍
多馈入直流输电系统即多条直流集中接入同一个交流电网，随着电力系统的不断发展，电网出现了交直流并联运行、多回直流集中馈入等新特征。多回直流系统之间响紧密联系，相互影响，稳定特性复杂，采用量化的指标，可以非常清晰的表示各回直流之间联系的紧密程度。CIGREWGB4工作组曾提出用于衡量多馈入直流输电系统中换流站间相互作用强弱的指标-多馈入交互作用因子(MIIF)，其定义为：当换流站i投入对称三相电抗器，使得该母线上的电压下降1％时，换流站i和换流站j之间的多馈入交互作用因子为：式中，MIIFij即为换流站i和换流站j之间的多馈入交互作用因子，ΔUj为换流站j处电压的变化量，Ui0为投入电抗器前换流站i处的电压。在电网实际运行中，大多数故障为非对称故障，比如单相接地短路，为了衡量系统发生不对称故障时各换流站之间的相互作用强弱，南方电网科学研究院提出单相多馈入交互作用因子SMIIF的指标，其定义为：以A相为例进行说明，在换流站iA相设置经一定阻抗的单相接地短路，使得该换流站A相电压下降1％时，换流站i和换流站j之间的单相多馈入交互作用因子为：式中，SMIIFij为换流站i和换流站j之间的单相多馈入交互作用因子，ΔUAj为换流站j处A相电压的变化量，UAi0为投入电抗器前换流站i处A相电压，各电压量均为标幺值。要求得两个换流站之间的SMIIF的大小，一般通过机电暂态仿真软件进行机电暂态仿真，得到换流站i的A相电压下降1％时，换流站jA相电压的变化量，进而求得两个站之间的单相多馈入交互作用因子。但是这种方法需要不断尝试不同的接地短路阻抗值，才可以得到换流站i的A相电压下降1％的情况，所需工作量较大，若系统的换流站数量较多，所需的计算时间会更长，因此，有必要提出一种简单快速的计算方法来确定不同换流站之间的单相多馈入交互作用因子SMIIF。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法，该方法定义清晰，计算方法简单，物理意义明确，不需进行机电暂态仿真，可以方便快速的计算不同换流站之间的单相多馈入交互作用因子SMIIF。本专利技术的技术方案为：本专利技术的基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法，包括以下步骤：1)以多馈入交直流电网受端系统为研究对象，确定待研究的直流换流站，假设待研究的直流换流站有N处；2)计算待研究的多馈入交直流电网的正负零序阻抗矩阵中换流站i的自阻抗Zii-1、Zii-2、Zii-0和换流站i与换流站j之间的互阻抗Zij-1、Zij-2、Zij-0，i＝1，2，…N，j＝1，2，…N，并计算换流站i的正负零序自阻抗的和Zii及换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和Zij；3)计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij。所述步骤2)中，Zii＝Zii-1+Zii-2+Zii-0(3)式中Zii-1为换流站i的正序自阻抗，Zii-2为换流站i的负序自阻抗，Zii-0为换流站i的零序自阻抗，Zii为换流站i的正负零序自阻抗的和；Zij＝Zij-1+Zij-2+Zij-0(4)式中Zij-1为换流站i和换流站j之间的正序互阻抗，Zij-2为换流站i和换流站j之间的负序互阻抗，Zij-0为换流站i和换流站j之间的零序互阻抗，Zij换流站i和换流站j之间的正负零序互阻抗的和。所述步骤3)中，计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij的方法是：式中，SMIIFij为换流站i和换流站j之间的单相多馈入交互作用因子；Zii＝Zii-1+Zii-2+Zii-0，为换流站i的正负零序自阻抗的和，Zii-1为换流站i的正序自阻抗，Zii-2为换流站i的负序自阻抗，Zii-0为换流站i的零序自阻抗；Zij＝Zij-1+Zij-2+Zij-0，为换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和，Zij-1为换流站i和换流站j之间的正序互阻抗，Zij-2为换流站i和换流站j之间的负序互阻抗，Zij-0为换流站i和换流站j之间的零序互阻抗。本专利技术是一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子SMIIF的计算方法。通过计算多馈入直流输电系统中各逆变侧换流站的正负零序自阻抗和逆变站之间的正负零序互阻抗，可以快速得到各逆变站之间的单相多馈入交互作用因子SMIIF。为评估多馈入直流系统中发生不对称故障时各个换流站之间相互作用的强弱提供参考。本专利技术提出的基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子SMIIF的计算方法定义清晰，计算方法简单，物理意义明确，不需进行机电暂态仿真，可以方便快速的计算不同换流站之间的单相多馈入交互作用因子SMIIF。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施例本专利技术的基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法，包括以下步骤：1)以多馈入交直流电网受端系统为研究对象，确定待研究的直流换流站，假设待研究的直流换流站有N处；2)计算待研究的多馈入交直流电网的正负零序阻抗矩阵中换流站i的自阻抗Zii-1、Zii-2、Zii-0和换流站i与换流站j之间的互阻抗Zij-1、Zij-2、Zij-0，i＝1，2，…N，j＝1，2，…N，并计算换流站i的正负零序自阻抗的和Zii及换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和Zij；3)计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij。所述步骤2)中，Zii＝Zii-1+Zii-2+Zii-0(3)式中Zii-1为换流站i的正序自阻抗，Zii-2为换流站i的负序自阻抗，Zii-0为换流站i的零序自阻抗，Zii为换流站i的正负零序自阻抗的和；Zij＝Zij-1+Zij-2+Zij-0(4)式中Zij-1为换流站i和换流站j之间的正序互阻抗，Zij-2为换流站i和换流站j之间的负序互阻抗，Zij-0为换流站i和换流站j之间的零序互阻抗，Zij换流站i和换流站j之间的正负零序互阻抗的和。所述步骤3)中，计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij的方法是：式中，SMIIFij为换流站i和换流站j之间的单相多馈入交互作用因子；Zii＝Zii-1+Zii-2+Zii-0，为换流站i的正负零序自阻抗的和，Zii-1为换流站i的正序自阻抗，Zii-2为换流站i的负序自阻抗，Zii-0为换流站i的零序自阻抗；Zij＝Zij-1+Zij-2+Zij-0，为换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和，Zij-1为换流站i和换流站j之间的正序互阻抗，Zij-2为换流站i和换流站j之间的负序互阻抗，Zij-0为换流站i和换流站j之间的零序互阻抗。以A/B/C三相中A相为例进行说明。正常运行时，系统三相对称，负序和零序网络的注入电流向量均为0，网络各节点A相电压为：UA＝U1+U2+U0＝Z1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)以多馈入交直流电网受端系统为研究对象，确定待研究的直流换流站，假设待研究的直流换流站有N处；2)计算待研究的多馈入交直流电网的正负零序阻抗矩阵中换流站i的自阻抗Zii‑1、Zii‑2、Zii‑0和换流站i与换流站j之间的互阻抗Zij‑1、Zij‑2、Zij‑0，i＝1，2，…N，j＝1，2，…N，并计算换流站i的正负零序自阻抗的和Zii及换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和Zij；3)计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij。

【技术特征摘要】
1.一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)以多馈入交直流电网受端系统为研究对象，确定待研究的直流换流站，假设待研究的直流换流站有N处；2)计算待研究的多馈入交直流电网的正负零序阻抗矩阵中换流站i的自阻抗Zii-1、Zii-2、Zii-0和换流站i与换流站j之间的互阻抗Zij-1、Zij-2、Zij-0，i＝1,2,…N，j＝1,2,…N，并计算换流站i的正负零序自阻抗的和Zii及换流站i与换流站j之间正负零序互阻抗的和Zij；3)计算换流站i与换流站j的单相多馈入交互作用因子SMIIFij；所述步骤2)中，Zii＝Zii-1+Zii-2+Zii-0(3)式中Zii-1为换流站i的正序自阻抗，Zii-2为换流站i的负序自阻抗，Zii-0为换流站i的零序自阻抗，Zii为换流站i的正负零序自阻抗的和；Zij＝Zij-1+Zij-2+Zij-0(4)式中Zij-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇，赵利刚，洪潮，门锟，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44