[发明专利]一种考虑受端励磁系统的交直流稳定性分析方法

权利要求书

1.一种考虑受端励磁系统的交直流稳定性分析方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：确定直流输电系统的控制方式及直流输电系统的参数；

步骤二：考虑发电机的励磁参数以及其励磁环节的限幅环节，对交直流系统进行扩展潮流计算；

步骤三：根据负荷的变动，利用受端戴维南等值参数的变化以及直流输电系统的参数分析系统的稳定性；

所述步骤二中，具体包括：建立直流输电系统的逆变侧等值模型，建立励磁系统的模型，建立同步发电机的输出功率模型，构建节点功率平衡约束方程，构建发电机功率平衡方程，各模型构建了系统的平衡方程，在扩展潮流方程的基础上进行潮流计算求解未知状态量，同时校验调节系统励磁是否越限处理，若越限则进行处理并重新进行潮流计算；

交直流潮流计算步骤如下：根据直流输电系统的控制方式给定直流参量，利用节点功率平衡约束方程及发电机功率平衡方程计算不平衡量并判断其是否满足精度要求：若不满足，形成交直流雅可比矩阵，计算修正量直到满足；若满足判断其受端发电机的励磁是否达到极限值，若达到，则以自动电压调节器AVR的输出电压V_Ri达到最大值V_Ri,max重新进行潮流计算，否则计算结束；

所述步骤三中，负荷增加后引起系统戴维南等值参数的变化，受端系统的发电机励磁充足，负荷增加的过程中，V_R≤V_Rmax，负荷增加时受端的发电机励磁需要不断增加，端电压降低，直流输送的功率降低；受端系统的发电机励磁受限，负荷增长的过程中，取V_R＝V_Rmax，发电机的励磁受到限制时，系统的安全性受到极大的威胁，受端母线电压及功率持续升高,V_Rmax表示励磁系统限幅环节上限，V_R为直流励磁机的励磁电压。

2.如权利要求1所述的一种考虑受端励磁系统的交直流稳定性分析方法，其特征是，直流输电系统的逆变侧等值模型为：

Pd=CV2[cos2γ-cos(2γ+2μ)]Qd=CV2[2μ+sin2γ-sin(2γ+2μ)]Id=KV[cosγ-cos(γ+μ)]Vd=Pd/IdPac=[V2cosθ-EV cos(δ+θ-φ)]/|Z|Qac=[V2sinθ-EV sin(δ+θ-φ)]/|Z|Qc=V2Bc---(1)]]>

式(1)中，P_d为逆变器向交流系统输送的有功功率；Q_d为逆变器从交流侧吸收的无功功率；I_d为直流电流；V_d为直流电压；γ为关断角；μ为换相角；P_ac、Q_ac分别为母线向受端交流系统输送的有功功率、无功功率；B_c为交流滤波器和无功补偿电容的等效导纳；Q_c为等效电容器补偿的无功功率；V、δ分别为母线处电压幅值和相角；E、φ、|Z|、θ分别为受端系统的戴维南等值电势幅值及相角、等值阻抗模值、等值阻抗角；K为换流器变压器参数与直流系统标准值有关的常数；C为与换流器变压器参数与直流有关的两个常数。