[发明专利]一种用于混合交直流系统动态特性研究的建模方法

权利要求书

1.一种用于混合交直流系统动态特性研究的建模方法，其特征是，该建模方法的实现步骤如下：在仿真软件PSCAD中首先搭建直流输电系统的主电路与控制电路，并在直流输电系统主电路上的换流母线处连接等值后的交流系统，形成完整的混合交直流系统模型；

具体建模如下：

A.在所述直流输电系统的主电路中：

1）整流侧的等值交流系统I（1）与母线I（2）连接，在母线I（2）上并联有若干个换流变压器I（3），各换流变压器I（3）与一个相应的换流阀I（4）连接，各换流阀I（4）串接，串接的换流阀I（4）间通过隔离开关I（5）与中性点接地电阻I（7）连接后接地；同时串接的换流阀I（4）两端还分别通过平波电抗器I（6）、直流输电线路电阻（10）与逆变侧电路的平波电抗器II（16）串接；同时母线I（2）上还并联若干个补偿电容I（8）、若干组交流滤波器I（9）；

2）逆变侧的等值交流系统II（11）与母线II（12）连接，在母线II(12)上并联若干个换流变压器II(13)，各换流变压器II(13)与一个相应的换流阀II(14)连接，各换流阀II(14)串接，串接的换流阀II(14)间通过隔离开关II(15)与中性点接地电阻II(17)连接后接地；同时串接的换流阀II(14)两端还分别通过平波电抗器II(16)、直流输电线路电阻(10)与整流侧电路的平波电抗器I(6)串接；同时母线II(12)上还并联若干个补偿电容II(18)、若干组交流滤波器II(19)；

B.在所述直流输电系统的控制电路中：

1)整流侧采用定电流控制，整流侧直流线路电流输入到整流侧电压测量模块(21)，与低压限流模块(25)返回的电流值经加/减法器(29)处理、PI控制器(26)整定，与定值π(31)通过加/减法器(29)处理，得到整流侧换流阀I(4)的触发角，将此作为输入值返回到直流输电系统主电路中的换流阀I(4)，对直流系统主电路整流侧进行控制；

2)逆变侧采用定电流控制和定熄弧角控制结合的控制模式，逆变侧的电压输入到逆变侧电压测量模块(22)，逆变侧电流输入到逆变侧电流测量模块(23)，通过定值乘法器(30)和加/减法器(29)对输入到逆变侧电压测量模块(22)的电压值进行补偿，补偿后的电压经低压限流模块(25)与输入到逆变侧电流测量模块(23)的电流通过加/减法器(29)进行作差处理，再经加/减法器(29)与电流裕度值作差，通过PI控制器(26)整定，最后形成定电流控制输出，熄弧角输入到熄弧角测量模块(24)，与电流偏差控制模块(28)输出的值和额定熄弧角定值经加/减法器(29)处理后，通过最大值选择模块(27)与熄弧角偏差设定值进行取大处理后通过PI控制器(26)整定，形成定熄弧角控制输出，定电流控制输出与定熄弧角控制输出最后通过最大值选择模块(27)进行取大处理，与定值π通过加/减法器(29)作差，得到逆变侧触发角，将此作为输入值返回到直流输电系统主电路中换流阀II(14)，对直流系统主电路逆变侧进行控制；

C.直流系统主电路中母线I(2)与交流系统I(1)连接，母线II(12)与交流系统II(11)连接，与等值交流系统中的一条500kV母线连接，形成完整的混合交直流系统模型。

2.如权利要求1所述的一种用于混合交直流系统动态特性研究的建模方法，其特征是，所述直流系统的主电路采用双极直流输电系统形式，所述直流系统的控制电路基于国际大电网CIGRE单极直流标准电路的模型。

3.如权利要求1所述的一种用于混合交直流系统动态特性研究的建模方法，其特征是，在所述的等值交流系统中，保留交流系统中所有的500kV电压等级的母线和输电线路，对500kV电压等级以下的所有母线和输电线路进行等值处理，用一条连有一个等值发电机(39)、一个等值电动机(40)和一个等值恒阻抗负荷(38)的等值母线来代替；500kV母线之间用交流线连接，500kV母线和该母线下层的等值交流系统之间用一个变压器(36)连接。