【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子信息，涉及暂态过电压评估，特别涉及一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法及系统。
技术介绍
1、新型电力系统建设不断推进，日益呈现出新能源高占比、高度电力电子化、交直流高度耦合的“三高”特征；电力系统面临着新能源随机波动带来的运行方式不确定性以及直流与新能源交互影响带来的连锁故障风险，呈现出电压-功角-频率多种稳定问题交织的复杂稳定特性。
2、现有的有关运行经验和计算结果表明，当直流系统因故障换相失败或发生闭锁时，直流功率冲击将引发交流系统电压的剧烈变化，继而诱发直流近区新能源场站进入故障穿越；因此，如何准确计算并评估交直流混联电网因故障导致的暂态过电压问题日益受业界关注。
3、目前，针对交直流混联电网的暂态过电压问题的计算评估方法，主要是采用基于电力系统时域仿真的计算方法。然而，时域仿真方法往往依赖于仿真步长及仿真时间参数设置，且整体仿真时间较长；另一方面，随着新型电力系统不断建设与发展，电力系统节点与元件数目呈爆发性增长，基于时域仿真的暂态过电压计算评估方法计算量及计算时间将大大增加。综上，如何在保证精度的前提下快速评估暂态过电压是当前研究领域的重点以及难点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法及系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术提供的技术方案，具体是一种基于准稳态计算的交直流混联电网暂态过电压评估方案，能够解决现有技术存在的计算量过大、仿真迭代步数过高的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术第一方面，提供一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，包括以下步骤：
4、基于待评估的交直流混联电网，获取基础潮流信息、暂态元件参数信息和故障信息；
5、基于所述基础潮流信息，获得初始化稳态潮流计算结果；基于所述初始化稳态潮流计算结果和所述暂态元件参数信息，构建获得各元件的准稳态模型；
6、根据所述故障信息，修改电力系统节点导纳矩阵为故障发生时节点导纳矩阵y'，结合所述各元件的准稳态模型预估直流是否换相失败，获取故障期间换相失败直流信息；根据所述故障信息，修改电力系统节点导纳矩阵为故障发生后节点导纳矩阵y”，结合所述各元件的准稳态模型以及所述故障期间换相失败直流信息，计算获取故障后各节点电压水平，获得各节点暂态过电压评估结果。
7、本专利技术方法的进一步改进在于，所述各元件的准稳态模型中，
8、同步发电机的准稳态模型表示为，
9、
10、
11、式中，ix、iy分别为同步发电机在静止坐标系下向节点注入电流的实部、虚部；e′q、e′d分别为同步发电机q、d轴暂态电动势；vx、vy分别为同步发电机所在节点在静止坐标系下的节点电压实部、虚部；δ为同步发电机功角；x′d、x′q分别为同步发电机d、q轴暂态电抗。
12、本专利技术方法的进一步改进在于，所述各元件的准稳态模型中，
13、新能源发电机的准稳态模型表示为，
14、
15、式中，id1,iq1,id2,iq2分别为新能源正常控制模式、故障穿越控制模式下d、q轴输出电流；pref,qref分别为新能源发电机正常控制模式有功、无功控制定值参数；|vpcc|为新能源发电机并网点电压幅值大小；kd1,kd2,ipset为新能源发电机故障穿越有功控制系数；imax为新能源发电机故障穿越电流最大限制值；kq1,kq2,iqset为新能源发电机故障穿越无功控制系数；vlin为新能源发电机进入故障穿越模式的电压阈值；id,reg,iq,reg为新能源发电机实际向电力系统注入d、q轴电流。
16、本专利技术方法的进一步改进在于，所述各元件的准稳态模型中，
17、直流系统计及换相失败故障的准稳态模型表示为，
18、
19、式中，vdr、vdi分别为直流系统整流侧、逆变侧直流电压；vcr、vci分别为直流系统整流侧、逆变侧交流电压；γref为直流系统熄弧角控制指令值；rd为直流系统直流线路电阻；iref为直流系统直流电流控制指令值；xcr、xci、tr、ti分别为直流系统整流侧、逆变侧换相电抗、变压器变比；β、γ分别为直流系统逆变侧触发超前角、熄弧角；id0为基础潮流结果下直流系统直流电流稳态值；β0为基础潮流结果下直流系统逆变侧触发超前角稳态值；cm为换相失败标志符；γmin为逆变侧熄弧角安全阈值；id,rec、iq,rec分别为直流系统整流侧向电力系统注入d轴、q轴电流；id,inv、iq,inv分别为直流系统逆变侧向电力系统注入d轴、q轴电流。
20、本专利技术方法的进一步改进在于，所述各元件的准稳态模型中，
21、负荷的准稳态模型表示为，
22、
23、式中，d1、d2和d3为zip模型中与有功功率对应的恒阻抗、恒电流、恒功率项的系数；q1、q2和q3为zip模型中与无功功率对应的恒阻抗、恒电流、恒功率项的系数；id为负荷向电力系统注入d轴电流；iq为负荷向电力系统注入q轴电流；vload为负荷所在节点电压幅值。
24、本专利技术方法的进一步改进在于，所述根据所述故障信息，修改电力系统节点导纳矩阵为故障发生后节点导纳矩阵y”，结合所述各元件的准稳态模型以及所述故障期间换相失败直流信息，计算获取故障后各节点电压水平，获得各节点暂态过电压评估结果的步骤具体包括：
25、根据所述故障信息，修改电力系统节点导纳矩阵为故障发生后节点导纳矩阵y”，将预估换相失败的直流控制定值置为1模拟直流换相失败或闭锁，代入准稳态模型中进行迭代计算，迭代收敛后得到各节点故障后电压幅值大小，获得故障后交直流混合电网暂态过电压幅值；
26、其中，进行迭代计算时采用的方程表示为，
27、y[v]ejθ＝[ejθ](id(v,p)-jiq(v,p))+ig(δ,x)；
28、式中，y为电力系统节点导纳矩阵；[v]、ejθ分别为电力系统所有节点幅值、相角；id(v,p)-jiq(v,p)为电力电子设备向电网注入电流，表明受并网点电压v、当前控制状态p影响；ig(δ,x)为同步发电机向电网注入电流，表明受当前时刻功角δ、状态变量暂态电动势影响；[ejθ]第i个元素经欧拉公式展开表示为，式中，θi为第i个节点的相角。
29、本专利技术第二方面，提供一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的系统，包括：
30、数据获取模块，用于基于待评估的交直流混联电网，获取基础潮流信息、暂态元件参数信息和故障信息；
31、模型构建模块，用于基于所述基础潮流信息，获得初始化稳态潮流计算结果；基于所述初始化稳态潮流计算结果和所述暂态元件参数信息，构建获得各元件的准稳态模型；
32、评估模块，用于根据所述故障信息，修改电力系统节点导纳矩阵为故障发生时节点导纳矩阵y'，结合所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，所述各元件的准稳态模型中，
3.根据权利要求2所述的一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，所述各元件的准稳态模型中，
4.根据权利要求3所述的一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，所述各元件的准稳态模型中，
5.根据权利要求4所述的一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，所述各元件的准稳态模型中，
6.根据权利要求5所述的一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，所述根据所述故障信息，修改电力系统节点导纳矩阵为故障发生后节点导纳矩阵Y”，结合所述各元件的准稳态模型以及所述故障期间换相失败直流信息，计算获取故障后各节点电压水平，获得各节点暂态过电压评估结果的步骤具体包括：
7.一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的系统，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括：>
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，所述各元件的准稳态模型中，
3.根据权利要求2所述的一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，所述各元件的准稳态模型中，
4.根据权利要求3所述的一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，所述各元件的准稳态模型中，
5.根据权利要求4所述的一种用于交直流混联电网暂态过电压评估的方法，其特征在于，所述各元件的准稳态模型中，
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小腾，刘瑶，段超，戴博伟，周雨豪，张艳丽，李怡然，王潇平，李明乐，
申请(专利权)人：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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