【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直流输电系统仿真建模方法，尤其涉及一种混合特高压直流输电系统仿真建模方法及建模装置。
技术介绍
1、近年来，混合直流输电技术获得各方青睐，发展迅速。混合直流输电系统的容量也越来越大，为了满足远距离大容量输电的要求，目前国内正在准备实施的混合直流输电工程大多采用新颖的拓扑结构，例如整流侧采用两个电网换相换流器(lcc)串联，逆变侧采用两个电压源型换流器(vsc)串联或者多个电压源型换流器(vsc)并联后与一个晶闸管换流器串联的拓扑结构，如图1所示。为了更好的了解新拓扑结构的物理特性及研究其控制保护策略，一般通过建立仿真模型来进行仿真分析，然而混合直流拓扑既采用了lcc换流器，又采用了vsc换流器，因此其仿真建模方法有待进一步研究。
2、混合特高压直流控制保护系统仿真模型是否与实际的直流控制保护系统的性能一致，常常决定了仿真结论是否能够正确地指导产品研发，是否能够直接应用于工程中的故障分析，是否能够正确指导直流控制保护系统的优化和改进。完善的混合特高压直流控制保护系统的仿真模型应该与实际工程控制保护系统在功能、实现方法和动态性能上保持一致，计算方法和逻辑结构保持一致，并能够在运算时间和运算步长上保持一致。
3、目前，为了能真实反映直流系统稳态和动态响应特性，部分研究机构采用机电暂态建模和仿真方法，其仿真方法具有一定的局限性，其仿真模型与实际系统存在一定差异。部分研究机构采用实际的控制保护装置连接物理模型的方式。采用物理模型+实际控制保护装置的方案，物理模型建模投资高、耗时长、难度大，物理的器件易
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种能够准确模拟混合特高压直流稳态和暂态特性以及交直流系统之间的相互影响机理的混合特高压直流输电系统仿真建模方法及建模装置。
2、技术方案：一种混合特高压直流输电系统仿真建模方法，所述混合特高压直流输电系统包括整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网，直流输电主回路和受控系统；所述直流输电主回路为受控对象，包括至少一组电压源型换流器单元和至少一组电网换相换流器单元，包括步骤如下：
3、确定混合特高压直流输电系统中的受控系统的控制对象，根据所述控制对象建立所述受控系统的第一仿真模型；
4、确定混合特高压直流输电系统中的整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网及直流输电主回路各设备的参数，根据各设备参数建立所述整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网及直流输电主回路的第二仿真模型；
5、将第一仿真模型和第二仿真模型通过数据接口模块进行连接，得到混合特高压直流输电系统仿真模型。
6、进一步，所述受控系统是指混合特高压直流输电系统的控制保护系统和阀控系统。
7、进一步，所述第一仿真模型采用以下任一种方式构建：
8、方式一，根据所述控制对象中电网换相换流器单元的lcc控制保护装置程序代码、电网换相换流器单元的lcc阀控装置程序代码、电压源型换流器单元的vsc控制保护装置程序代码和电压源型换流器单元的vsc阀控装置程序代码分别生成数字化lcc控制保护仿真模块、数字化lcc阀控仿真模块、数字化vsc控制保护仿真模块和数字化vsc阀控仿真模块，其中，数字化lcc控制保护仿真模块、数字化lcc阀控仿真模块、数字化vsc控制保护仿真模块和数字化vsc阀控仿真模块分别通过数据接口模块与第二仿真模型连接；基于数字化lcc控制保护仿真模块、数字化lcc阀控仿真模块、数字化vsc控制保护仿真模块和数字化vsc阀控仿真模块，构建第一仿真模型；
9、方式二，根据所述控制对象中电网换相换流器单元的lcc控制保护装置程序代码和电压源型换流器单元的vsc控制保护装置程序代码分别生成数字化lcc控制保护仿真模块和数字化vsc控制保护仿真模块，其中，数字化lcc控制保护仿真模块、数字化vsc控制保护仿真模块、电网换相换流器单元的lcc阀控装置和电压源型换流器单元的vsc阀控装置分别通过数据接口模块与第二仿真模型连接；基于数字化lcc控制保护仿真模块、数字化vsc控制保护仿真模块、lcc阀控装置和vsc阀控装置，构建第一仿真模型；
10、方式三，根据所述控制对象中电网换相换流器单元的lcc控制保护装置程序代码、电网换相换流器单元的lcc阀控装置程序代码和电压源型换流器单元的vsc控制保护装置程序代码分别生成数字化lcc控制保护仿真模块、数字化lcc阀控仿真模块和数字化vsc控制保护仿真模块，其中，数字化lcc控制保护仿真模块、数字化vsc控制保护仿真模块、数字化lcc阀控仿真模块和电网换相换流器单元的vsc阀控装置分别通过数据接口模块与第二仿真模型连接；基于数字化lcc控制保护仿真模块、数字化vsc控制保护仿真模块、数字化lcc阀控仿真模块和vsc阀控装置，构建第一仿真模型；
11、方式四，根据所述控制对象中电网换相换流器单元的lcc阀控装置程序代码和电压源型换流器单元的vsc阀控装置程序代码分别生成数字化lcc阀控仿真模块和数字化vsc阀控仿真模块，其中，电网换相换流器单元的lcc控制保护装置、电压源型换流器单元的vsc控制保护装置、数字化lcc阀控仿真模块和数字化vsc阀控仿真模块分别直接通过数据接口模块与第二仿真模型连接；基于数字化lcc阀控仿真模块、数字化vsc阀控仿真模块、lcc控制保护装置和vsc控制保护装置，构建第一仿真模型；
12、方式五，根据所述控制对象中电网换相换流器单元的lcc控制保护装置程序代码和lcc阀控装置程序代码分别生成数字化lcc控制保护仿真模块和数字化lcc阀控仿真模块，其中，数字化lcc控制保护仿真模块、数字化lcc阀控仿真模块、电压源型换流器单元的vsc控制保护装置和电压源型换流器单元的vsc阀控装置分别直接通过数据接口模块与第二仿真模型连接；基于数字化lcc控制保护仿真模块、数字化lcc阀控仿真模块、vsc控制保护装置和vsc阀控装置，构建第一仿真模型；
13、方式六，根据所述控制对象中电压源型换流器单元的vsc控制保护装置程序代码和vsc阀控装置程序代码分别构建的数字化vsc控制保护仿真模块和数字化vsc阀控仿真模块，其中，数字化vsc控制保护仿真模块、数字化vsc阀控仿真模块、电网换相换流器单元的lcc控制保护装置和电网换相换流器单元的lcc阀控装置分别通过数据接口模块与第二仿真模型连接；基于数字化vsc控制保护仿真模块、数字化vsc阀控仿真模块、lcc控制保护装置和lcc阀控装置，构建第一仿真模型。
14、进一步，确定混合特高压直流输电系统中整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网及直流输电主回路各设备的参数，根据各设备参本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混合特高压直流输电系统仿真建模方法，所述混合特高压直流输电系统包括整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网，直流输电主回路和受控系统；所述直流输电主回路为受控对象，包括至少一组电压源型换流器单元和至少一组电网换相换流器单元，其特征在于，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，所述受控系统是指混合特高压直流输电系统的控制保护系统和阀控系统。
3.根据权利要求1所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，所述第一仿真模型采用以下任一种方式构建：
4.根据权利要求1所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，确定混合特高压直流输电系统中整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网及直流输电主回路各设备的参数，根据各设备参数建立所述整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网及直流输电主回路的第二仿真模型；具体实现步骤如下：
5.根据权利要求4所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，所述第一子仿真模型中，整流换流站所连接的交流电网的每个端口均采用内电势可调的等值电压
6.根据权利要求4所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，所述大步长建模方法是仿真步长在50微秒及以上的仿真建模方法；所述小步长建模方法是仿真步长在5微秒及以下的仿真建模方法。
7.根据权利要求1-6任一项所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，所述数据接口模块为数字量和模拟量硬件接口板卡或装置，或者数字量和模拟量软件接口模块。
8.根据权利要求1所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，还包括：通过阻抗匹配的原则将实际混合特高压直流输电系统按一定模比进行搭建，得到所述混合特高压直流输电系统的动模仿真系统；
9.根据权利要求8所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，所述阻抗匹配的原则包括：
10.一种混合特高压直流输电系统仿真建模装置，所述混合特高压直流输电系统包括整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网，直流输电主回路和受控系统；所述直流输电主回路为受控对象，包括至少一组电压源型换流器单元和至少一组电网换相换流器单元；其特征在于所述建模装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种混合特高压直流输电系统仿真建模方法，所述混合特高压直流输电系统包括整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网，直流输电主回路和受控系统；所述直流输电主回路为受控对象，包括至少一组电压源型换流器单元和至少一组电网换相换流器单元，其特征在于，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，所述受控系统是指混合特高压直流输电系统的控制保护系统和阀控系统。
3.根据权利要求1所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，所述第一仿真模型采用以下任一种方式构建：
4.根据权利要求1所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，确定混合特高压直流输电系统中整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网及直流输电主回路各设备的参数，根据各设备参数建立所述整流换流站和逆变换流站所连接的交流电网及直流输电主回路的第二仿真模型；具体实现步骤如下：
5.根据权利要求4所述的混合特高压直流输电系统仿真建模方法，其特征在于，所述第一子仿真模型中，整流换流站所连接的交流电网的每个端口均采用内电势可调的等值电压源来模拟，并采用等值内阻抗反...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵文强，侍乔明，唐俊，王永平，李雨，槐青，胡应宏，季一润，袁茜，宋鹏，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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