高压直流输电系统短路比的评估方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高压直流输电系统短路比的评估方法，包括：当检测到换流站交流滤波器的投切状态发生变化时，获取投切前后的交流三相母线电压值；根据交流三相母线电压值，计算投切前后的交流母线电压变化率；根据换流站交流滤波器组的额定容量、高压直流输电系统的额定输送容量，计算换流母线短路比；实时获取高压直流输电系统输送的直流功率值及换流站交流滤波器在运的组数信息；计算换流母线有效短路比；对换流母线短路比和换流母线有效短路比进行评估，得到高压直流输电系统所连的交流系统的系统强度，能有效解决参数的漂移问题，提高计算短路比的准确度。本发明专利技术还公开了一种高压直流输电系统短路比的评估装置、设备及介质。质。质。

【技术实现步骤摘要】
高压直流输电系统短路比的评估方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及高压直流输电系统
，尤其涉及高压直流输电系统短路比的评估方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]我国煤炭资源主要分布在西部和北部地区，水能资源主要集中在西南地区，东部地区的一次能源资源匮乏、用电负荷相对集中。能源资源与电力负荷分布的不均衡性决定了西电东送的必要性。由于输电距离远、容量大，高压/特高压直流输电技术具备的优势得到了飞速发展。
[0003]高压直流输电系统运行需要交流系统提供换相电压的支持，系统的安全稳定运行依赖于交流系统的强度，与弱交流系统连接的高压直流系统运行存在相关的问题：高动态过电压、电压不稳定、谐波谐振和谐波不稳定、故障恢复和暂态不稳定性等，严重影响系统正常运行。随着高压直流输电系统的应用场景的推广，业内提出了相应判断交直流系统相互影响的强度指标：短路比和有效短路比。因此，准确计算实时短路比，对于高压直流输电系统的运行具有重要意义，其中求解交流系统的短路容量是关键。目前，针对短路比和有效短路比的在线计算的研究中，存在戴维南等值参数的漂移问题，无法准确计算实时短路比。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供的高压直流输电系统短路比的评估方法、装置、设备及介质，能有效解决现有技术中参数的漂移问题，大大提高了计算短路比的准确度。
[0005]本专利技术一实施例提供一种高压直流输电系统短路比的评估方法，包括：
[0006]当检测到换流站交流滤波器的投切状态发生变化时，获取所述换流站交流滤波器投切前后预设时间内的交流三相母线电压值；
[0007]根据所述交流三相母线电压值，计算所述换流站交流滤波器投切前后的交流母线电压变化率；
[0008]根据预设的换流站交流滤波器组的额定容量、高压直流输电系统的额定输送容量及所述交流母线电压变化率，计算所述高压直流输电系统换流站的换流母线短路比；
[0009]实时获取所述高压直流输电系统输送的直流功率值及所述换流站交流滤波器在运的组数信息；
[0010]根据所述直流功率值、所述组数信息、所述交流母线电压变化率和所述额定容量，计算所述高压直流输电系统换流站的换流母线有效短路比；
[0011]对所述高压直流输电系统换流站的换流母线短路比和换流母线有效短路比进行评估，得到所述高压直流输电系统所连的交流系统的系统强度。
[0012]作为上述方案的改进，所述根据所述交流三相母线电压值，计算所述换流站交流滤波器投切前后的交流母线电压变化率，具体包括：
[0013]分别对所述换流站交流滤波器投切前后的交流三相母线电压值进行变换，得到变
换后的交流三相母线电压值；
[0014]根据所述变换后的交流三相母线电压值，分别计算投切前的交流三相母线电压有效值和投切后的交流三相母线电压有效值；
[0015]根据所述投切前的交流三相母线电压有效值、所述投切后的交流三相母线电压有效值和预设的交流母线额定电压有效值，得到所述换流站交流滤波器投切前后的交流母线电压变化率。
[0016]作为上述方案的改进，所述根据所述交流三相母线电压值，计算所述换流站交流滤波器投切前后的交流母线电压变化率，还包括：
[0017]采用预先建立的电压变换模型，分别对所述换流站交流滤波器投切前后的交流三相母线电压值进行变换，得到变换后的交流三相母线电压值；其中，所述电压变换模型由以下公式确定，具体公式如下：
[0018][0019][0020][0021]其中，U
a
、U
b
、U
c
为交流三相母线电压值，e
a
、e
b
为中间变换参数，e
p1
为第一变换后的交流三相母线电压值，e
p2
为第二变换后的交流三相母线电压值，e
q1
、e
q2
为电压变换参数，为交流三相母线电压信号的角频率；
[0022]根据以下公式确定交流三相母线电压有效值，具体公式如下：
[0023][0024][0025][0026]其中，E
p1rms
为第一交流三相母线电压有效值，E
p2rms
为第二交流三相母线电压有效值，E
rms
为所述交流三相母线电压有效值，N为采样的点数；
[0027]根据公式(7)得到所述换流站交流滤波器投切前后的交流母线电压变化率：
[0028]ΔU
reci
＝100*Min(0.01，Abs(E
rms-before-E
rms-after
))/U
ref
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0029]其中，ΔU
reci
为所述交流母线电压变化率，E
rms-before
为所述投切前的交流三相母线电压有效值，E
rms-after
为所述投切后的交流三相母线电压有效值，U
ref
为预设的交流母线的额定电压有效值。
[0030]作为上述方案的改进，所述根据预设的换流站交流滤波器组的额定容量、高压直流输电系统的额定输送容量及所述交流母线电压变化率，计算所述高压直流输电系统换流站的换流母线短路比，具体包括：
[0031]根据公式(8)得到所述高压直流输电系统换流站的换流母线短路比：
[0032]SCR
t eory
＝Q
acf-ref
/(P
ref
*ΔU
reci
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0033]其中，SCR
t eory
为所述换流母线短路比，Q
acf-ref
为所述换流站交流滤波器组的额定容量，P
ref
为所述额定输送容量，ΔU
reci
为所述交流母线电压变化率。
[0034]作为上述方案的改进，所述方法还包括：
[0035]根据公式(9)获取所述高压直流输电系统输送的直流功率值：
[0036]PU
act
＝Max(0.05*P
ref
，P
act
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0037]其中，PU
act
为所述直流功率值，P
ref
，P
act
为预设的直流输电系统的额定功率值；
[0038]根据公式(10)得到所述高压直流输电系统换流站的换流母线有效短路比：
[0039][0040]其中，ESCR
ACT
为所述换流母线有效短路比，Q
acf-ref
为所述换流站交流滤波器组的额定容量，ΔU
reci
为所述交流母线电压变化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压直流输电系统短路比的评估方法，其特征在于，包括：当检测到换流站交流滤波器的投切状态发生变化时，获取所述换流站交流滤波器投切前后预设时间内的交流三相母线电压值；根据所述交流三相母线电压值，计算所述换流站交流滤波器投切前后的交流母线电压变化率；根据预设的换流站交流滤波器组的额定容量、高压直流输电系统的额定输送容量及所述交流母线电压变化率，计算所述高压直流输电系统换流站的换流母线短路比；实时获取所述高压直流输电系统输送的直流功率值及所述换流站交流滤波器在运的组数信息；根据所述直流功率值、所述组数信息、所述交流母线电压变化率和所述额定容量，计算所述高压直流输电系统换流站的换流母线有效短路比；对所述高压直流输电系统换流站的换流母线短路比和换流母线有效短路比进行评估，得到所述高压直流输电系统所连的交流系统的系统强度。2.如权利要求1所述的高压直流输电系统短路比的评估方法，其特征在于，所述根据所述交流三相母线电压值，计算所述换流站交流滤波器投切前后的交流母线电压变化率，具体包括：分别对所述换流站交流滤波器投切前后的交流三相母线电压值进行变换，得到变换后的交流三相母线电压值；根据所述变换后的交流三相母线电压值，分别计算投切前的交流三相母线电压有效值和投切后的交流三相母线电压有效值；根据所述投切前的交流三相母线电压有效值、所述投切后的交流三相母线电压有效值和预设的交流母线额定电压有效值，得到所述换流站交流滤波器投切前后的交流母线电压变化率。3.如权利要求2所述的高压直流输电系统短路比的评估方法，其特征在于，所述根据所述交流三相母线电压值，计算所述换流站交流滤波器投切前后的交流母线电压变化率，还包括：采用预先建立的电压变换模型，分别对所述换流站交流滤波器投切前后的交流三相母线电压值进行变换，得到变换后的交流三相母线电压值；其中，所述电压变换模型由以下公式确定，具体公式如下：式确定，具体公式如下：式确定，具体公式如下：其中，U
a
、U
b
、U
c
为交流三相母线电压值，e
a
、e
b
为中间变换参数，e
p1
为第一变换后的交流三相母线电压值，e
p2
为第二变换后的交流三相母线电压值，e
q1
、e
q2
为电压变换参数，为交流三相母线电压信号的角频率；
根据以下公式确定交流三相母线电压有效值，具体公式如下：根据以下公式确定交流三相母线电压有效值，具体公式如下：根据以下公式确定交流三相母线电压有效值，具体公式如下：其中，E
p1rms
为第一交流三相母线电压有效值，E
p2rms
为第二交流三相母线电压有效值，E
rms
为所述交流三相母线电压有效值，N为采样的点数；根据公式(7)得到所述换流站交流滤波器投切前后的交流母线电压变化率：ΔU
reci
＝100*Min(0.01，Abs(E
rms-before-E
rms-after
))/U
ref
ꢀꢀꢀꢀ
(7)其中，ΔU
reci
为所述交流母线电压变化率，E
rms-before
为所述投切前的交流三相母线电压有效值，E
rms-after
为所述投切后的交流三相母线电压有效值，U
ref
为预设的交流母线的额定电压有效值。4.如权利要求1所述的高压直流输电系统短路比的评估方法，其特征在于，所述根据预设的换流站交流滤波器组的额定容量、高压直流输电系统的额定输送容量及所述交流母线电压变化率，计算所述高压直流输电系统换流站的换流母线短路比，具体包括：根据公式(8)得到所述高压直流输电系统换流站的换流母线短路比：SCR
t eory
＝Q
acf-ref

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，李岩，许树楷，李春华，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：