多馈入直流短路比计算方法、装置、存储介质及计算设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多馈入直流短路比计算方法、装置、存储介质及计算设备，本发明专利技术基于一次设备模型、遥信量测信息和遥测量测信息，获取电网电气岛的节点导纳矩阵，根据节点导纳矩阵，采用多线程并行方式求解基态情况下的节点阻抗矩阵，实现基态情况下节点阻抗矩阵的快速计算，对基态情况下节点阻抗矩阵中涉及多馈入直流短路比计算的相关元素进行修正，获得线路N

【技术实现步骤摘要】
多馈入直流短路比计算方法、装置、存储介质及计算设备


[0001]本专利技术涉及一种多馈入直流短路比计算方法、装置、存储介质及计算设备，属于电力系统自动化


技术介绍

[0002]随着电网的建设，高压直流输电已成为大区互联和远距离大容量输电的重要形式，在多地区均已形成了多回直流大功率馈入受端交流电网的网架格局。多馈入直流输电系统间的相互作用，对整个电网的安全稳定运行有很大影响，多馈入直流系统中多个直流逆变站间的电气距离往往较小，交流侧故障极易引发多回直流系统同时换相失败，在交流电网电压支撑能力不足时，直流动态无功需求会引起直流功率恢复的振荡和迟滞，进而增加系统暂态电压失稳和功角失稳的风险，威胁交直流电网的运行安全。
[0003]在实际工程应用中，普遍采用多馈入直流短路比(multi
‑
infeed short circuit ratio，MISCR)来评估多馈入直流输电系统中交流系统对直流换流站交流母线电压的支撑能力，传统的多馈入直流短路比主要通过戴维南等值建立交流系统的等值电路实现多馈入短路比的计算，随着电网规模的变大，在电网运行方式调整时，计算戴维南等值电路耗时太长，并且无法适应考虑线路N
‑
1开断情况下的快速计算，无法满足大规模电网快速分析决策的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种多馈入直流短路比计算方法、装置、存储介质及计算设备，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]提供一种多馈入直流短路比计算方法，包括：
[0007]获取电网的一次设备模型、遥信量测信息和遥测量测信息；
[0008]根据所述一次设备模型、所述遥信量测信息和所述遥测量测信息，获取电网电气岛的节点导纳矩阵；
[0009]根据所述节点导纳矩阵，采用多线程并行方式计算基态情况下的节点阻抗矩阵；
[0010]对所述基态情况下的节点阻抗矩阵中涉及多馈入直流短路比计算的相关元素进行修正，获得电网线路N
‑
1开断情况下的节点阻抗矩阵；
[0011]根据所述电网线路N
‑
1开断情况下的节点阻抗矩阵，计算考虑线路N
‑
1的多馈入直流短路比。
[0012]所述一次设备模型包括一次设备元件参数和一次设备元件之间的连接关系，所述遥测量测信息包括变压器档位量测信息；根据所述一次设备模型、所述遥信量测信息和所述遥测量测信息，获取电网电气岛的节点导纳矩阵，具体过程为：
[0013]根据所述遥信量测信息和所述一次设备元件之间的连接关系，获取电网的电气岛
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节点
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支路模型；
[0014]根据所述电气岛
‑
节点
‑
支路模型、所述一次设备元件参数和所述变压器档位量测信息，获取电网电气岛的节点导纳矩阵。
[0015]所述节点导纳矩阵中的元素采用基于关联容器的稀疏格式进行存储，并且存储非零元素及其索引。
[0016]根据所述节点导纳矩阵，采用多线程并行方式计算基态情况下的节点阻抗矩阵，具体过程可以为：
[0017]对所述节点导纳矩阵进行LDU因子分解，获得因子表；
[0018]根据所述因子表，采用多线程并行方式计算基态情况下的节点阻抗矩阵。
[0019]对所述节点导纳矩阵进行LDU因子分解，获得因子表，包括：
[0020]采用最小度节点排序方法，对所述节点导纳矩阵的节点编号进行重排序；
[0021]对节点编号重新排序后的所述节点导纳矩阵进行LDU因子分解，获得因子表。
[0022]对所述基态情况下的节点阻抗矩阵中涉及多馈入直流短路比计算的相关元素进行修正，获得电网线路N
‑
1开断情况下的节点阻抗矩阵，具体过程可以为：
[0023]采用支路追加法对，对所述基态情况下的节点阻抗矩阵中涉及多馈入直流短路比计算的相关元素进行修正，获得电网线路N
‑
1开断情况下的节点阻抗矩阵。
[0024]对基态情况下的节点阻抗矩阵元素进行修正的公式为：
[0025][0026]其中，Z
ij
为基态情况下节点阻抗矩阵中第i行、第j列的元素；Z
′
ij
为对Z
ij
进行修正后的元素；Z
aa
为基态情况下节点阻抗矩阵中第a行、第a列的元素；Z
bb
为基态情况下节点阻抗矩阵中第b行、第b列的元素；Z
ab
为基态情况下节点阻抗矩阵中第a行、第b列的元素；z
ab
为节点a和节点b之间断开的线路阻抗；Z
ia
为基态情况下节点阻抗矩阵中第i行、第a列的元素；Z
ib
为基态情况下节点阻抗矩阵中第i行、第b列的元素；Z
aj
为基态情况下节点阻抗矩阵中第a行、第j列的元素；Z
bj
为基态情况下节点阻抗矩阵中第b行、第j列的元素。
[0027]计算考虑线路N
‑
1的多馈入直流短路比的公式为：
[0028][0029]其中，BS
DC
为多馈入直流系统中直流换流站交流母线节点集合，MSCR
i
为第i回直流馈入换流母线短路比，U
i
为换流母线节点i的电压，P
di
为第i回直流输电功率，P
dj
为第j回直流输电功率，为线路N
‑
1开断情况下节点阻抗矩阵中第i行、第i列元素，为线路N
‑
1开断情况下节点阻抗矩阵中第i行、第j列元素。
[0030]提供一种多馈入直流短路比计算装置，包括：
[0031]获取模块，用于获取电网的一次设备模型、遥信量测信息和遥测量测信息；
[0032]节点导纳矩阵模块，用于根据所述一次设备模型、所述遥信量测信息和所述遥测量测信息，获取电网电气岛的节点导纳矩阵；
[0033]节点阻抗矩阵模块，用于根据所述节点导纳矩阵，采用多线程并行方式计算基态情况下的节点阻抗矩阵；
[0034]修正模块，用于对所述基态情况下的节点阻抗矩阵中涉及多馈入直流短路比计算的相关元素进行修正，获得电网线路N
‑
1开断情况下的节点阻抗矩阵；
[0035]短路比计算模块，用于根据所述电网线路N
‑
1开断情况下的节点阻抗矩阵，计算考虑线路N
‑
1的多馈入直流短路比。
[0036]所述修正模块用于：采用支路追加法，对所述基态情况下的节点阻抗矩阵中涉及多馈入直流短路比计算的相关元素进行修正，获得线路N
‑
1开断情况下的节点阻抗矩阵。
[0037]所述修正模块修正元素的公式为：
[0038][0039]其中，Z
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多馈入直流短路比计算方法，其特征在于，包括：获取电网的一次设备模型、遥信量测信息和遥测量测信息；根据所述一次设备模型、所述遥信量测信息和所述遥测量测信息，获取电网电气岛的节点导纳矩阵；根据所述节点导纳矩阵，采用多线程并行方式计算基态情况下的节点阻抗矩阵；对所述基态情况下的节点阻抗矩阵中涉及多馈入直流短路比计算的相关元素进行修正，获得电网线路N
‑
1开断情况下的节点阻抗矩阵；根据所述电网线路N
‑
1开断情况下的节点阻抗矩阵，计算考虑线路N
‑
1的多馈入直流短路比。2.根据权利要求1所述的多馈入直流短路比计算方法，其特征在于，所述一次设备模型包括一次设备元件参数和一次设备元件之间的连接关系，所述遥测量测信息包括变压器档位量测信息；根据所述一次设备模型、所述遥信量测信息和所述遥测量测信息，获取电网电气岛的节点导纳矩阵，具体过程为：根据所述遥信量测信息和所述一次设备元件之间的连接关系，获取电网的电气岛
‑
节点
‑
支路模型；根据所述电气岛
‑
节点
‑
支路模型、所述一次设备元件参数和所述变压器档位量测信息，获取电网电气岛的节点导纳矩阵。3.根据权利要求1或2所述的多馈入直流短路比计算方法，其特征在于，所述节点导纳矩阵中的元素采用基于关联容器的稀疏格式进行存储，并且存储非零元素及其索引。4.根据权利要求1所述的多馈入直流短路比计算方法，其特征在于，根据所述节点导纳矩阵，采用多线程并行方式计算基态情况下的节点阻抗矩阵，具体过程为：对所述节点导纳矩阵进行LDU因子分解，获得因子表；根据所述因子表，采用多线程并行方式计算基态情况下的节点阻抗矩阵。5.根据权利要求4所述的多馈入直流短路比计算方法，其特征在于，对所述节点导纳矩阵进行LDU因子分解，获得因子表，包括：采用最小度节点排序方法，对所述节点导纳矩阵的节点编号进行重排序；对节点编号重新排序后的所述节点导纳矩阵进行LDU因子分解，获得因子表。6.根据权利要求1所述的多馈入直流短路比计算方法，其特征在于，对所述基态情况下的节点阻抗矩阵中涉及多馈入直流短路比计算的相关元素进行修正，获得电网线路N
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1开断情况下的节点阻抗矩阵，具体过程为：采用支路追加法，对所述基态情况下的节点阻抗矩阵中涉及多馈入直流短路比计算的相关元素进行修正，获得线路N
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1开断情况下的节点阻抗矩阵。7.根据权利要求6所述的多馈入直流短路比计算方法，其特征在于，元素修正的公式为：其中，Z
ij
为基态情况下节点阻抗矩阵中第i行、第j列的元素；Z
′
ij
为对Z
ij
进行修正后的元素；Z
aa
为基态情况下节点阻抗矩阵中第a行、第a列的元素；Z
bb
为基态情况下节点阻抗矩
阵中第b行、第b列的元素；Z
ab
为基态情况下节点阻抗矩阵中第a行、第b列的元素；z
ab
为节点a和节点b之间断开的线路阻抗；Z
ia
为基态情况下节点阻抗矩阵中第i行、第a列的元素；Z
ib
为基态情况下节点阻抗矩阵中第i行、第b列的元素；Z
aj
为基态情况下节点阻抗矩阵中第a行、第j列...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗玉春，宋霄霄，戴则梅，闪鑫，胡殿刚，王毅，杨春祥，陆娟娟，付嘉渝，杨杰，司晓峰，何欣，彭龙，曹国芳，张元觉，杨科，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国网甘肃省电力公司电力科学研究院国网甘肃省电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：