[发明专利]一种提高判别直流换相失败准确率的仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高判别直流换相失败准确率的仿真方法，尤其是常规直流输电系统仿真中通过该方法提高判别直流换相失败准确率的方法。

背景技术

随着经济的高速增长，对用电的需求也越来越高，而我国的能源分布与用电分布不均，能源密集的地方往往用电需求小，而相反负荷密集的地区能源及其匮乏，因此长距离、高电压等级的直流输电系统在这种背景下得到了快速的发展，南方电网目前已经建成八回直流输电系统。为缓解能源分布不均的问题提供了解决方案，多回直流输电能高效率的传送电能，但同时也有一定的隐患，即如果多直流的落点相对比较集中，则直流落点一回高电压等级的交流系统故障可能引发多回直流换相失败，而多回直流换相失败一旦持续时间过长，则对电网的稳定性产生极大的破坏性，因此需要对多回直流换相失败采取预防控制措施。

目前机电暂态仿真（如：BPA）计算中，针对直流换相失败的判据，主要根据直流逆变站交流母线电压和电压变化率判断，即交流母线电压低于设定的门槛值(如：0.9p.u.)，则认为直流发生了换相失败。但根据直流现场运行情况来看：交流电压低于0.9pu情况下，部分直流输电系统并没有发生换相失败；也存在交流电压大于等于0.9pu情况下，直流输电系统发生了换相失败。所以，这个判断标准很不准确。使得采用这一标准进行交直流互连系统故障时的稳定性分析，得出的结果可信度不大。根据直流输电系统换相失败机理分析，当换流阀换相熄弧角小于某一数值（如：5度）时，会发生换相失败。即当换流阀的换相熄弧角低于5°时，发生换相失败属于大概率事件。

对大系统稳定性研究时，主要使用机电暂态仿真软件。该软件对直流系统的模型设计不能像电磁暂态软件反映详细的控制细节，故判断直流换相失败时往往通过交流母线电压作为判据。通过仿真与现场对比来看，这个判据与实际运行中的直流换相失败有所差别，若在机电暂态软件同时加入判别交流母线电压和逆变站换流阀的换相熄弧角，则能大大提高直流换相失败的准确率。对研究大系统的稳定性具有较大的帮助。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高判别直流换相失败准确率的仿真方法，该方法可以大大提高判别直流换相失败的准确率，使仿真结果更加可信。对多回直流运行的系统来说，准确判断因交流系统故障引发的直流换相失败显得非常重要，可以了解哪些交流系统故障对引发多回直流换相的风险最大，以做好预防应对措施。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：本发明提高判别直流换相失败准确率的仿真方法，通过判断直流系统逆变侧的交流母线电压，同时判断直流系统逆变站换流阀的换相熄弧角，当检测到交流母线电压和逆变站换流阀的换相熄弧角均达到或低于各自设定的门槛时，则认为直流系统发生了换相失败。

所述直流系统逆变侧交流母线电压的门槛值设置为一定值，当逆变侧交流母线电压低于设定的定值时，该条件成立。

所述换流阀换相熄弧角的门槛设置为一固定角度，当直流逆变站的换相熄弧角低于该固定角度时，该条件成立。

本发明提高判别直流换相失败准确率的仿真方法，必须同时满足如下要求时，才认为直流系统发生了换相失败：

1）所述直流系统逆变侧交流母线电压的门槛值设置为一定值，当逆变侧交流母线电压低于设定的定值时，该条件成立；

2）所述换流阀换相熄弧角的门槛设置为一固定角度，当直流逆变站的换相熄弧角低于该固定角度时，该条件成立。

本发明提高判别直流换相失败准确率的仿真方法用于电力系统机电暂态计算。

本发明提高判别直流换相失败准确率的仿真方法与现有的判断直流换相失败的方法相比，本方法能大大提高判别直流换相失败的准确率，避免误判直流换相失败，更加具有可信度。

附图说明 

图1为本发明提出的判断直流换相失败的仿真方法的流程图；

图2为本发明直流输电系统的示意图。

具体实施方式 

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明提出一种提高判别直流换相失败准确率的仿真方法，其中一个实施例如图1所示。本发明提高判别直流换相失败准确率的仿真方法，通过判断直流系统逆变侧的交流母线电压，同时判断直流系统逆变站换流阀的换相熄弧角，当检测到交流母线电压和逆变站换流阀的换相熄弧角均达到或低于各自设定的门槛时，则认为直流系统发生了换相失败。

所述直流系统逆变侧交流母线电压的门槛值设置为一定值，当逆变侧交流母线电压低于设定的定值时，该条件成立。