System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法、装置及介质制造方法及图纸_技高网

一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法、装置及介质制造方法及图纸

技术编号:44167128 阅读:22 留言:0更新日期:2025-01-29 10:40
本发明专利技术公开了一种DRU‑MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法、装置及介质,所述方法包括:基于DRU‑MMC混合直流输电系统经过扰动后的扰动运行数据,根据DRU‑MMC小信号模型计算得到能够反映系统状态和振荡频率的稳定性特征值;其中,DRU‑MMC小信号模型是根据DRU换流站线性化状态空间方程和直流海缆线性化状态空间方程等方程而建立。本发明专利技术提出一种DRU‑MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法、装置及介质,使用预设的DRU‑MMC小信号模型来对DRU‑MMC混合直流输电系统的扰动数据进行计算,可以直接有效地得到稳定性特征值,并且,DRU‑MMC小信号模型的相关线性化处理使得原本可能复杂的非线性关系在特定工作点附近得到简化,能够解决难以对DRU‑MMC混合直流输电系统的稳定性进行有效检测的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统稳定性,特别是涉及一种dru-mmc混合直流输电系统的稳定性检测方法、装置及介质。


技术介绍

1、海上风电发展前景广阔,并且全球70%的潜在海风资源位于水深大于60米的深水海域,随着风电技术的革新,海上风电项目逐渐向具有更丰富的风能资源的深远海发展;然而,相比于可以直接以工频送出近海风电,远海风电存在着距离较远导致交流电缆费用较高、存在电容效应、可靠性存疑等问题,需要对远海风电的控制方式与并网方式做更多的考虑。现有的远海风电主要采用柔性直流系统并网,其中的模块化多电平换流器(mmc)能够在电力转换中提高功率密度和效率,从而确保远海风电的高效输送;二极管不控整流单元(dru)适用于搭建海上平台,且其造价成本低、具有巨大的经济优势,近年来受到广泛的关注;因此,可结合二者特性,构建包含远海构网型风电场-海上dru换流站-直流海缆-陆上mmc换流站-陆上交流系统的海上风电不控整流直流输电系统,实现远海风电的低成本送出。

2、当前对基于dru的海上风电直流并网系统的研究主要聚焦于风电场内部控制策略及启动方式的研究上,对于该系统的小信号稳定性缺乏深入的研究;同时,在直流输电系统稳定性方面,现有技术主要聚焦于双端mmc柔性直流输电系统的小信号模型研究,并针对mmc内部动态特性进行了详细分析;但由于dru侧不含有控制系统,其运行特性与mmc也存在较大差别,因此难以有效检测dru-mmc混合直流输电系统的稳定性。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种dru-mmc混合直流输电系统的稳定性检测方法、装置及介质,以解决难以对dru-mmc混合直流输电系统的稳定性进行有效检测的问题。

2、获取dru-mmc混合直流输电系统经过扰动后的扰动运行数据;

3、基于所述扰动运行数据,根据dru-mmc小信号模型计算得到能够反映系统状态和振荡频率的稳定性特征值;其中,所述dru-mmc小信号模型是根据包括dru换流站线性化状态空间方程、直流海缆线性化状态空间方程、mmc换流站线性化状态空间方程、mmc换流站控制系统线性化状态空间方程在内的方程组而建立,所述方程组是通过对所述dru-mmc混合直流输电系统的运行方程进行线性化处理而得到。

4、本专利技术通过获取系统经过扰动后的扰动运行数据,并基于这些数据利用dru-mmc小信号模型进行计算,使得小信号模型能够捕捉到系统动态运行过程中的微小变化,进而精确地评估系统的稳定性和振荡频率,从而得到能够准确地反映系统稳定性的特征。其中,dru-mmc混合直流输电系统主要需要考虑dru换流站、直流系统、mmc换流站、mmc换流站控制系统这四个部分;由于dru换流站线性化状态空间方程本身包括其内部状态变量的变化规律以及与外部系统之间的相互作用,所以能够精确描述dru换流站在不同工况下的动态行为。直流海缆线性化状态空间方程能够准确反映线路的电阻、电感等阻抗特性,在系统发生扰动时,海缆线路的线性化方程能够描述其对系统动态响应的贡献,有助于评估系统的稳定性和恢复能力。mmc换流站线性化状态空间方程详细描述了mmc换流站内部状态随时间的演化过程,通过状态空间方程的分析,可以评估mmc换流站的稳定性,包括其是否能够在各种运行条件下保持稳定的运行状态。mmc换流站控制系统线性化状态空间方程能够精确地描述mmc换流站控制系统的动态行为,包括系统状态的演化、输入输出关系以及控制策略效果等,这为系统的分析、设计和优化提供了可靠的理论基础。

5、相比于现有技术,本专利技术使用预设的dru-mmc小信号模型来对dru-mmc混合直流输电系统的扰动数据进行计算,可以直接有效地得到稳定性特征值,并且,dru-mmc小信号模型的相关线性化处理使得原本可能复杂的非线性关系在特定工作点附近得到简化,从而提高了分析的精度,因此能够解决难以对dru-mmc混合直流输电系统的稳定性进行有效检测的问题。

6、作为优选方案,所述dru换流站线性化状态空间方程,具体为:

7、根据所述dru-mmc混合直流输电系统的运行数据,建立有关交流电压和电流相位角的初始状态空间方程;

8、基于所述初始状态空间方程,通过对所述dru-mmc混合直流输电系统中交流输电系统与直流输电系统的两侧变量进行标幺化处理,得到有关交流电压和电流相位角的线性化状态空间方程;

9、将所述dru-mmc混合直流输电系统的输入量和输出量转化至全局统一坐标系,得到统一坐标方程组;

10、将所述dru-mmc混合直流输电系统的电感电流公式进行线性化处理,得到直流滤波电感线性化状态空间方程;

11、根据所述线性化状态空间方程、所述统一坐标方程组和所述直流滤波电感线性化状态空间方程建立所述dru换流站线性化状态空间方程。

12、本优选方案通过建立有关交流电压和电流相位角的初始状态空间方程,能够准确描述系统各变量之间的动态关系。对交流输电系统与直流输电系统的两侧变量进行标幺化处理,并线性化状态空间方程,在很大程度上简化了系统的复杂性和分析难度。将输入量和输出量转化至全局统一坐标系,实现了系统各变量在统一框架下的描述,有助于减少因坐标转换带来的误差和复杂性。对直流滤波电感公式进行线性化处理从而得到直流滤波电感线性化状态空间方程,有助于更准确地描述直流侧滤波电感的动态特性。

13、作为优选方案,基于所述初始状态空间方程,通过对所述dru-mmc混合直流输电系统中交流输电系统与直流输电系统的两侧变量进行标幺化处理,得到有关交流电压和电流相位角的线性化状态空间方程,具体为:

14、对所述dru-mmc混合直流输电系统中交流输电系统与直流输电系统的功率基值进行统一设置,得到功率公式;

15、根据所述运行数据,建立所述交流输电系统与直流输电系统的两侧电流及阻抗基值关系式,得到第一关系式;

16、将所述功率公式和所述第一关系式代入所述初始状态空间方程进行线性化展开计算,得到统一尺度下有关交流电压和电流相位角的所述线性化状态空间方程。

17、本优选方案通过统一设置功率基值,可以确保交流输电系统和直流输电系统在功率计算上的一致性,使得不同系统之间的功率比较更加准确和直观。通过建立两侧电流及阻抗基值关系式,可以将交流输电系统和直流输电系统之间的电气联系用统一的数学表达式表示出来,有助于简化状态空间方程的复杂度。

18、作为优选方案,根据所述dru-mmc混合直流输电系统的运行数据,建立有关交流电压和电流相位角的初始状态空间方程,具体为:

19、根据所述dru-mmc混合直流输电系统的运行数据,建立理想情况下dru交直流侧的电压电流关系式;

20、在考虑等效电感的情况下,对所述电压电流关系式进行电压降落调整,得到有关交流电压和电流相位角的所述初始状态空间方程。

21、本优选方案中,理想情况下的电压电流关系式是系统建模的基础,它反映了系统各变量之间的基本关系,但是在实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,所述DRU换流站线性化状态空间方程,具体为:

3.如权利要求2所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,基于所述初始状态空间方程,通过对所述DRU-MMC混合直流输电系统中交流输电系统与直流输电系统的两侧变量进行标幺化处理,得到有关交流电压和电流相位角的线性化状态空间方程,具体为:

4.如权利要求2所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,根据所述DRU-MMC混合直流输电系统的运行数据,建立有关交流电压和电流相位角的初始状态空间方程,具体为:

5.如权利要求1所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,所述MMC换流站控制系统线性化状态空间方程,具体为:

6.如权利要求5所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,根据所述DRU-MMC混合直流输电系统的运行数据建立主控制器模型,具体为:

7.如权利要求5所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,根据所述运行数据建立一阶惯性环节的延迟方程组,具体为:

8.一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测装置,其特征在于,包括数据模块和检测模块;

9.如权利要求8所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测装置,其特征在于,所述DRU换流站线性化状态空间方程,具体为:

10.如权利要求9所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测装置,其特征在于,基于所述初始状态空间方程,通过对所述DRU-MMC混合直流输电系统中交流输电系统与直流输电系统的两侧变量进行标幺化处理,得到有关交流电压和电流相位角的线性化状态空间方程,具体为:

11.如权利要求9所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测装置,其特征在于,根据所述DRU-MMC混合直流输电系统的运行数据,建立有关交流电压和电流相位角的初始状态空间方程,具体为:

12.如权利要求8所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测装置,其特征在于,所述MMC换流站控制系统线性化状态空间方程,具体为:

13.如权利要求12所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测装置,其特征在于,根据所述DRU-MMC混合直流输电系统的运行数据建立主控制器模型,具体为:

14.如权利要求12所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测装置,其特征在于,根据所述运行数据建立一阶惯性环节的延迟方程组,具体为:

15.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机调用并执行,实现如上述权利要求1至7任意一项所述的一种DRU-MMC混合直流输电系统的稳定性检测方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种dru-mmc混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种dru-mmc混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,所述dru换流站线性化状态空间方程,具体为:

3.如权利要求2所述的一种dru-mmc混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,基于所述初始状态空间方程,通过对所述dru-mmc混合直流输电系统中交流输电系统与直流输电系统的两侧变量进行标幺化处理,得到有关交流电压和电流相位角的线性化状态空间方程,具体为:

4.如权利要求2所述的一种dru-mmc混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,根据所述dru-mmc混合直流输电系统的运行数据,建立有关交流电压和电流相位角的初始状态空间方程,具体为:

5.如权利要求1所述的一种dru-mmc混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,所述mmc换流站控制系统线性化状态空间方程,具体为:

6.如权利要求5所述的一种dru-mmc混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,根据所述dru-mmc混合直流输电系统的运行数据建立主控制器模型,具体为:

7.如权利要求5所述的一种dru-mmc混合直流输电系统的稳定性检测方法,其特征在于,根据所述运行数据建立一阶惯性环节的延迟方程组,具体为:

8.一种dru-mmc混合直流输电系统的稳定性检测装置,其特征在于,包括数据模块和检测模块;

9....

【专利技术属性】
技术研发人员:郑敏嘉余浩左郑敏孙海顺俞晨欣姚雨蔚陈鸿琳彭穗孙辉金楚吴伟杰李逸欣张伊宁刘若平周姝灿李作红张蓓靳冰洁潘险险刘瑞宽
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1