一种柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统及方法。系统包括：柔性直流一次系统模型、柔性直流控制保护数字模型以及信号交互接口，柔性直流一次系统模型与柔性直流控制保护数字模型通过信号交互接口实现变量交互；柔性直流一次系统模型用于模拟实际柔性直流输电工程一次设备，其中柔性直流一次系统模型中耗能装置以及直流断路器中用1个电力电子开关模拟实际中由若干个电力电子开关串并联组成的电力电子开关，其中电力电子开关的导通电阻、正向压降参数根据开关实际串并联数量折算而成；柔性直流控制保护数字模型用于模拟实际柔性直流输电工程控制保护装置，真实反映实际柔性直流输电工程控制保护装置动态响应过程，不受硬件制约。不受硬件制约。不受硬件制约。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统及方法


[0001]本专利技术涉及电力系统电磁暂态仿真
，并且更具体地，涉及一种柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统及方法。

技术介绍

[0002]柔性直流输电工程电磁暂态仿真中，控制保护装置模型主要有2种：(1)采用实际柔性直流输电工程工程控制保护装置，将其接入仿真平台，开展数模混合实时仿真；(2)采用能真实反映实际工程控制保护装置动态响应过程的柔性直流控制保护数字模型，开展数字电磁暂态仿真。数模混合实时仿真受实际柔性直流输电工程控制装置数量限制，无法满足方式计算所需的批量故障计算需求。数字电磁暂态仿真模型支持批量故障同时计算，但实际柔性直流工程控制保护策略复杂，建立能真实反映实际工程动态响应特性的模型难度大，建模和计算效率低。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统及方法。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供了一种柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统，用于实现柔性直流输电工程批量方式故障计算，包括：
[0005]柔性直流一次系统模型、柔性直流控制保护数字模型以及信号交互接口，其中
[0006]柔性直流一次系统模型与柔性直流控制保护数字模型通过信号交互接口实现变量交互；
[0007]柔性直流一次系统模型用于模拟实际柔性直流输电工程一次设备，其中柔性直流一次系统模型中耗能装置以及直流断路器中用1个电力电子开关模拟实际中由若干个电力电子开关串并联组成的电力电子开关，其中电力电子开关的导通电阻、正向压降参数根据开关实际串并联数量折算而成；
[0008]柔性直流控制保护数字模型用于模拟实际柔性直流输电工程控制保护装置，真实反映实际柔性直流输电工程控制保护装置动态响应过程，不受硬件制约。
[0009]可选地，柔性直流一次系统模型按照柔性直流输电工程实际拓扑详细构建，其关键设备包括MMC换流阀、换流变、交流系统、直流线路以及平波电抗器，其中
[0010]MMC换流阀交流侧通过换流变与交流系统连接，MMC换流阀直流侧经直流断路器、平波电抗器与直流线路连接，耗能装置包括交流耗能装置和直流耗能装置。
[0011]可选地，柔性直流控制保护数字模型的结构与功能与实际工程控制保护装置一致，功能结构包括：直流极控、直流换流阀控、直流换流站控、直流换流站间协调控制、直流极保护、直流换流阀保护，其中各功能结构件通过可解耦的信号交互元件实现变量交互。
[0012]可选地，柔性直流控制保护数字模型删除了实际柔性直流输电工程控制保护装置的程序冗余设计、装置可靠性检验，将实际柔性直流输电工程控制保护装置与一次系统连
接修改为直接采集、启动过程加速。
[0013]可选地，柔性直流控制保护数字模型的各功能结构包含多个控制保护逻辑单元，并且每个控制保护逻辑单元配置与实际控制保护装置一致的时钟周期。
[0014]可选地，信号交互接口包括柔性直流一次系统模型与柔性直流控制保护数字模型交互变量接口、柔性直流控制保护数字模型功能结构间交互变量接口以及用户操作接口。
[0015]可选地，在用户操作接口包括以下至少一项变量的参数设置：柔性直流各换流站的解锁时间、功率定值、运行模式。
[0016]可选地，柔性直流控制保护数字模型中用户通过全局参数或局部参数对各变量进行修改。
[0017]根据本专利技术的另一个方面，根据上述任一方面的柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统实现的一种柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真方法，包括：
[0018]将柔性直流一次系统模型按照换流站、直流正极、直流负极自动解耦；
[0019]将柔性直流控制保护数字模型各功能结构与所属的柔性直流一次系统模型的换流站和直流极分配到相同子网，减少子网间信号交互；
[0020]柔性直流控制保护数字模型中的直流换流站间协调控制、信号交互接口中的用户操作接口分配到独立子网；
[0021]基于批量多核服务器，实现柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统的并行批量仿真。
[0022]根据本专利技术的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本专利技术上述任一方面所述的仿真系统。
[0023]从而，本专利技术提出的一种柔性直流输电工程的数字电磁暂态建模仿真系统，适用于各种柔性直流输电工程的数字电磁暂态建模，所建模型系统能真实反映实际工程特性，可分网并行计算，建模和计算效率高。所建柔性直流输电工程的数字电磁暂态模型和系统不受硬件资源限制，支持批量故障同时计算，可用于柔性直流输电工程规划、调试、调度、运行等阶段仿真。
附图说明
[0024]通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：
[0025]图1是本专利技术实施例第一个方面所述的柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统的结构示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例第一个方面所述的柔性直流一次系统模型的简单拓扑示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例第二个方面所述的柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真方法的流程示意图；
[0028]图4是本专利技术实施例四端柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统的结构示意图。
具体实施方式
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
[0030]为了使本
的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。
[0031]需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0032]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0033]图1是本专利技术实施例第一个方面所述的柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统的结构示意图。如图1所示，柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电工程数字电磁暂态仿真系统，用于实现柔性直流输电工程批量方式故障计算，其特征在于，包括：柔性直流一次系统模型、柔性直流控制保护数字模型以及信号交互接口，其中所述柔性直流一次系统模型与所述柔性直流控制保护数字模型通过所述信号交互接口实现变量交互；所述柔性直流一次系统模型用于模拟实际柔性直流输电工程一次设备，其中所述柔性直流一次系统模型中的耗能装置以及直流断路器中用1个电力电子开关模拟实际中由若干个电力电子开关串并联组成的电力电子开关，其中所述电力电子开关的导通电阻、正向压降参数根据开关实际串并联数量折算而成；所述柔性直流控制保护数字模型用于模拟实际柔性直流输电工程控制保护装置，真实反映所述实际柔性直流输电工程控制保护装置动态响应过程，不受硬件制约。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述柔性直流一次系统模型按照柔性直流输电工程实际拓扑详细构建，其关键设备包括MMC换流阀、换流变、交流系统、直流线路以及平波电抗器，其中所述MMC换流阀交流侧通过所述换流变与所述交流系统连接，所述MMC换流阀直流侧经所述直流断路器、所述平波电抗器与所述直流线路连接，所述耗能装置包括交流耗能装置和直流耗能装置。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述柔性直流控制保护数字模型的结构与功能与实际工程控制保护装置一致，功能结构包括：直流极控、直流换流阀控、直流换流站控、直流换流站间协调控制、直流极保护、直流换流阀保护，其中各功能结构件通过可解耦的信号交互元件实现变量交互。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述柔性直流控制保护数字模型删除了所述实际柔性直流输电工程控制保护装置的程序冗余设计、装置可靠性检验，将所述实际柔性直流输电工程控制保护装置与一次系统连接修改为...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭红英，张星，孙华东，彭丽，穆清，徐得超，李壮，田鹏飞，乔小敏，刘敏，徐树文，孙丽香，牛琳琳，程昱，何永菁，卓谷颖，王峰，陈绪江，张艳，王祥旭，徐翌征，李蕾，郑伟杰，王跃，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：