直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法及装置，方法包括：基于获取的直流输电系统运行参数，计算等效驱动点阻抗和换流母线m处与故障位置K处之间的传递阻抗；基于所述传递阻抗与所述等效驱动点阻抗的比值，以及换流母线m处的压降，使推导出故障位置K发生三相对称故障时，换流母线m处的剩余相电压；用换流母线上的临界电压降替换换流母线m处的电压降，使计算出导致换流失败的三相故障发生的临界故障位置。基于阻抗矩阵和剩余相位电压方程技术计算出换流母线m特定电压跌落时发生故障的临界点，可以评估引起换相失败的高压直流输电系统换流母线故障范围，并针对性的给出相应的控制和保护装置的选型和安装地点。地点。地点。

【技术实现步骤摘要】
直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法及装置


[0001]本专利技术属于电力系统保护
，尤其涉及一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法及装置。

技术介绍

[0002]直流输电以低损耗、灵活可控、输送容量大等经济技术优势被广泛应用于大区联网，成为我国实施“西电东送”战略，实现清洁能源大规模外送的重要输电方式。换相失败会导致直流功率短时中断，造成送受端电网功率失衡和暂态过电压等问题，成为制约传统直流发展的原理性问题。
[0003]换相失败的本质是换相时间小于晶闸管的去游离时间，导致在规定时间内无法完成换相过程。采用关断角作为判据虽然准确，但其出发点较为微观且位于直流系统内部，不能有效反映出交流系统故障对换相失败的影响，而且也无法确定换流母线临界故障的范围。因此，如何计算换流母线特定电压跌落时发生故障的临界点，进而评估引起换相失败的高压直流输电系统换流母线故障范围，使加快恢复系统的供电，提升了系统的稳定性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法，包括：基于获取的直流输电系统运行参数，计算等效驱动点阻抗和换流母线m处与故障位置K处之间的传递阻抗 ，其中，计算所述等效驱动点阻抗的表达式为：，式中，为故障线路首端的驱动点阻抗，为故障线路末端的驱动点阻抗，为故障线路首端至末端的转移阻抗，为故障线路末端至首端的转移阻抗，为首末端线路阻抗，为故障位置与整个线路长度的比例长度；计算所述传递阻抗的表达式为：，式中，为换流母线和故障线路首端之间的转移阻抗，为换流母线m和故障线路末端之间的转移阻抗；基于所述传递阻抗 与所述等效驱动点阻抗的比值，以及换流母线处的压降，使推导出故障位置K发生三相对称故障时，换流母线处的剩余相电压，其中，计算换流母线处的剩余相电压的表达式为： ，式中，为换流母线处的剩余相电压，为换流母线故障前电压，为换流母线处电压跌落的幅度，为故障位置K处的故障前电压；用换流母线上的临界电压降替换
换流母线处的电压降，使计算出导致换流失败的三相故障发生的临界故障位置。
[0006]第二方面，本专利技术提供一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算装置，包括：计算模块，配置为基于获取的直流输电系统运行参数，计算等效驱动点阻抗和换流母线m处与故障位置K处之间的传递阻抗 ，其中，计算所述等效驱动点阻抗的表达式为：，式中，为故障线路首端的驱动点阻抗，为故障线路末端的驱动点阻抗，为故障线路首端至末端的转移阻抗，为故障线路末端至首端的转移阻抗，为首末端线路阻抗，为故障位置与整个线路长度的比例长度；计算所述传递阻抗的表达式为：，式中，为换流母线和故障线路首端之间的转移阻抗，为换流母线m和故障线路末端之间的转移阻抗；推导模块，配置为基于所述传递阻抗 与所述等效驱动点阻抗的比值，以及换流母线m处的压降，使推导出故障位置K发生三相对称故障时，换流母线m处的剩余相电压，其中，计算换流母线m处的剩余相电压的表达式为：，式中，为换流母线处的剩余相电压，为换流母线故障前电压，为换流母线处电压跌落的幅度，为故障位置K处的故障前电压；替换模块，配置为用换流母线上的临界电压降替换换流母线m处的电压降，使计算出导致换流失败的三相故障发生的临界故障位置。
[0007]第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法的步骤。
[0008]第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本专利技术任一实施例的一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法的步骤。
[0009]本申请的一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法及装置，基于阻抗矩阵和剩余相位电压方程技术计算出换流母线m特定电压跌落时发生故障的临界点，可以评估引起换相失败的高压直流输电系统换流母线故障范围，并针对性的给出相应的控制和保护装置的选型和安装地点，并考虑在临界点安装电压支撑设备，以应对高压直流换流站交流母线故障造成直流换相失败的风险，调相机容量大小可根据直流输送容量及交流侧电压获得，预防高压直流输电线路换相失败，保证高压直流输电系统的稳定运行。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本专利技术一实施例提供的一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法的流程图；图2为本专利技术一实施例提供的南昌
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进贤N
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2故障多个站的母线正序电压变化曲线图；图3为本专利技术一实施例提供的南昌
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2故障直流功率变化曲线图；图4为本专利技术一实施例提供的南昌
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2故障南昌站的母线正序电压变化曲线图；图5为本专利技术一实施例提供的一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算装置的结构框图；图6是本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]请参阅图1，其示出了本申请的一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法的流程图。
[0014]如图1所示，一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法包括以下步骤：步骤S101，基于获取的直流输电系统运行参数，计算等效驱动点阻抗和换流母线m处与故障位置K处之间的传递阻抗 。
[0015]在本实施例中，计算所述等效驱动点阻抗的表达式为：，式中，为故障线路首端的驱动点阻抗，为故障线路末端的驱动点阻抗，为故障线路首端至末端的转移阻抗，为故障线路末端至首端的转移阻抗，为首末端线路阻抗，为故障位置与整个线路长度的比例长度；计算所述传递阻抗的表达式为：，式中，为换流母线和故障线路首端之间的转移阻抗，为换流母线m和故障线路末端之间的转移阻抗。
[0016]步骤S102，基于所述传递阻抗 与所述等效驱动点阻抗的比值，以及换流母线m处的压降，使推导出故障位置K发生三相对称故障时，换流母线m处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法，其特征在于，包括：基于获取的直流输电系统运行参数，计算等效驱动点阻抗和换流母线m处与故障位置K处之间的传递阻抗 ，其中，计算所述等效驱动点阻抗的表达式为：，式中，为故障线路首端的驱动点阻抗，为故障线路末端的驱动点阻抗，为故障线路首端至末端的转移阻抗，为故障线路末端至首端的转移阻抗，为首末端线路阻抗，为故障位置与整个线路长度的比例长度；计算所述传递阻抗的表达式为：，式中，为换流母线和故障线路首端之间的转移阻抗，为换流母线m和故障线路末端之间的转移阻抗；基于所述传递阻抗 与所述等效驱动点阻抗的比值，以及换流母线处的压降，使推导出故障位置K发生三相对称故障时，换流母线处的剩余相电压，其中，计算换流母线处的剩余相电压的表达式为：，式中，为换流母线处的剩余相电压，为换流母线故障前电压，为换流母线处电压跌落的幅度，为故障位置K处的故障前电压；用换流母线上的临界电压降替换换流母线处的电压降，使计算出导致换流失败的三相故障发生的临界故障位置。2.根据权利要求1所述的一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法，其特征在于，其中，计算故障位置K处的故障前电压的表达式为:，式中，为故障线路首端故障前电压，为故障线路末端故障前电压，为故障位置与整个线路长度的比例长度。3.根据权利要求1所述的一种直流输电系统的换流母线临界故障位置计算方法，其特征在于，其中，计算换流母线上的临界电压降的表达式为：，式中，为直流运行电流与额定直流电流的比值，为换向电抗，为临界熄弧角，为实际运行熄弧角...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒展，谌艳红，康兵，陈波，段志远，程思萌，陶翔，汪硕承，闵泽莺，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：