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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种交直流共塔设计方案分析方法、装置、存储介质,属于直流输电。
技术介绍
1、我国电力发展迅猛,输电通道紧张,越来越多同塔多回输电线路建设实施。同时,伴随着新能源的快速发展,跨区互联的快速建立,直流输电成为电网建设的重要组成部分。因此,直流输电线路与交流输电线路同塔(或同走廊)架设将成为输电结构的发展趋势。
2、但直流输电技术敏感于直流线路电压、电流的稳定,交流线路会引起直流线路上电气量的变化,这种耦合影响可能会导致直流换流系统的控制失稳,导致电气设备无法满足运行要求,甚至交流线路的故障引起同塔直流的运行稳定性。
3、目前,交流线路与直流线路共塔的实际工程较少,因为现阶段针对交直流线路共塔的分析方法较为简单,考虑的因素也相对单一,通常利用理想电源仿真分析线路上感应电压、电流的变化,这种分析方法缺乏明确的指标进行衡量,也无法考虑直流换流阀拓扑及控制变化对系统的影响,最终得到的交直流共塔设计方案存在很多不足。此外,现有仿真分析过程中,如果搭建仿真模型,pscad、atp等电磁暂态仿真对直流模型的要求较高、计算复杂,会导致仿真计算繁琐,仿真难度较大;如果只考虑线路模型,交直流共塔对于直流系统的影响仿真结果又不准确。因此,为了更好地推进交直流共塔建设,将交直流同塔耦合影响分析清晰,需要研究更加专业、可靠的交直流共塔设计分析方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种交直流共塔设计方案分析方法、装置、存储介质,解决了交直流共塔考虑因素的不稳定、现
2、为达到上述目的/为解决上述技术问题,本专利技术是采用下述技术方案实现的。
3、第一方面,本专利技术提供一种交直流共塔设计方案分析方法,包括如下步骤:
4、获取所有可行的交直流共塔设计方案;
5、基于静电感应原理和电磁感应原理,分析每一种交直流共塔设计方案下交流线路对直流线路的耦合影响情况,得到每一种交直流共塔设计方案下直流线路的直流电压交流感应分量;
6、根据所述直流线路的直流电压交流感应分量,得到每一种交直流共塔设计方案下的直流电压偏磁;
7、通过分析直流线路中交流电流对换流变压器中电流的影响,得到每一种交直流共塔设计方案下的直流系统换流变压器的直流电流偏磁;
8、根据每一种交直流共塔设计方案下的直流电压偏磁、直流电流偏磁,以及预设的约束条件,得到最优的交直流共塔设计方案。
9、结合第一方面,进一步的,所述基于静电感应原理和电磁感应原理,分析每一种交直流共塔设计方案下交流线路对直流线路的耦合影响情况,得到每一种交直流共塔设计方案下直流线路的直流电压交流感应分量,包括:
10、基于静电感应原理,得到交直流共塔情况下直流线路受交流影响的静电感应电压:
11、;
12、其中,表示x相交流线路对y相直流线路影响下的静电感应电压,x代表交流abc三相中的一相,y代表直流正负两相中的一相,j为虚数,为交流系统角频率,为直流线路的对地电容,为x相交流线路和y相直流线路之间的电容,为x相交流线路的运行电压;
13、基于电磁感应原理,得到交直流共塔情况下直流线路受交流影响的电磁感应电压:
14、;
15、其中,表示x相交流线路对y相直流线路影响下的电磁感应电压,表示x相交流线路和y相直流线路的互感,表示x相交流线路的运行电流;
16、根据静电感应电压和电磁感应电压计算直流电压交流感应分量,计算公式如下:
17、;
18、其中,表示x相交流线路对y相直流线路影响下的直流电压交流感应分量。
19、结合第一方面,进一步的,所述根据所述直流线路的直流电压交流感应分量,得到每一种交直流共塔设计方案下的直流电压偏磁,包括:
20、根据直流电压交流感应分量得到同步旋转坐标系下直流电压工频分量的d、q轴分量,表达式如下:
21、;
22、其中,表示t时刻d轴的直流电压工频分量,表示t时刻q轴的直流电压工频分量,表示直流电压交流感应分量中最大值的工频分量有效值,为交流系统角频率,θ表示直流电压工频分量的初相角;
23、对ud (t)、uq (t)进行反park变换,可以得到直流电压工频分量在静止三相坐标系下的表达式:
24、<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mo>{</mo><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>u</mi><mi>a</mi></msub><mi>(</mi><mi>t</mi><mi>)</mi><mi>=</mi><mfrac><msqrt><mn>2</mn></msqrt><mn>2</mn></mfrac><mi>u</mi><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>2</mn><mi>ω</mi><mi>t</mi><mo>+</mo><mi>θ</mi><mo>+</mo><msub><mi>θ</mi><mrow><mi>(</mi><mn>0</mn><mi>)</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mi>+cos</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>θ</mi><mi>−</mi><msub><mi>θ</mi><mrow><mi>(</mi><mn>0</mn><mi本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,所述基于静电感应原理和电磁感应原理,分析每一种交直流共塔设计方案下交流线路对直流线路的耦合影响情况,得到每一种交直流共塔设计方案下直流线路的直流电压交流感应分量,包括:
3.根据权利要求1所述的交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,所述根据所述直流线路的直流电压交流感应分量,得到每一种交直流共塔设计方案下的直流电压偏磁,包括:
4.根据权利要求1所述的交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,所述通过分析直流线路中交流电流对换流变压器中电流的影响,得到每一种交直流共塔设计方案下的直流系统换流变压器的直流电流偏磁,包括:
5.根据权利要求1所述的交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,所述预设的约束条件包括电流偏磁约束条件和电压偏磁约束条件,其中,所述电流偏磁约束条件为:;所述电压偏磁约束条件为:≤0.01;其中,表示x相交流线路在y相直流线路上的工频感应电流峰值,表示直流电压交流感应分量中最大值的工频分量有
6.根据权利要求1所述的交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,在ATP软件中,根据每一种交直流共塔设计方案,搭建该交直流共塔设计方案对应的不含实际直流换流阀的交流线路、直流线路简化模型;根据理想电流源求解得到该交直流共塔设计方案下直流线路中的交流感应分量中的最大值的工频分量有效值以及工频感应电流峰值。
7.根据权利要求5所述的交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,根据每一种交直流共塔设计方案下的直流电压偏磁、直流电流偏磁,以及预设的约束条件,得到最优的交直流共塔设计方案,包括:
8.一种交直流共塔设计方案分析装置,其特征在于,包括:
9.根据权利要求8所述的交直流共塔设计方案分析装置,其特征在于,所述方案选择模块被配置用于:
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时,实现权利要求1-7中任一所述的交直流共塔设计方案分析方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,所述基于静电感应原理和电磁感应原理,分析每一种交直流共塔设计方案下交流线路对直流线路的耦合影响情况,得到每一种交直流共塔设计方案下直流线路的直流电压交流感应分量,包括:
3.根据权利要求1所述的交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,所述根据所述直流线路的直流电压交流感应分量,得到每一种交直流共塔设计方案下的直流电压偏磁,包括:
4.根据权利要求1所述的交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,所述通过分析直流线路中交流电流对换流变压器中电流的影响,得到每一种交直流共塔设计方案下的直流系统换流变压器的直流电流偏磁,包括:
5.根据权利要求1所述的交直流共塔设计方案分析方法,其特征在于,所述预设的约束条件包括电流偏磁约束条件和电压偏磁约束条件,其中,所述电流偏磁约束条件为:;所述电压偏磁约束条件为:≤0.01;其中,表示x相交流线路在y相直流线路上的工频感应电流峰值,...
【专利技术属性】
技术研发人员:李金科,王震泉,赵继超,顾康慧,韩志锟,孙顺祥,冯玮,张谨,甄宏宁,徐丹,杨赟,王莹,
申请(专利权)人:中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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