[发明专利]基于RTDS的直流输电仿真建模方法及仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种基于RTDS的直流输电仿真建模方法及仿真系统。

背景技术

目前，对于直流模型建模和仿真研究，部分研究机构采用机电暂态建模和仿真方法，其仿真方法具有一定的局限性，其仿真模型与实际偏差存在一定差异。部分研究机构采用实时数字仿真方法，并接入了直流控制保护装置，能准确模拟直流运行特性，在电网运行中取得了实质效果，但当直流输电工程较多时，投资成本较大。

大规模直流密集接入、交直流交互影响问题突出、直流系统无功电压控制复杂等因素，对华东电网的规划和运行造成了重大影响，为确保华东特高压交直流混联电网的安全稳定运行，迫切需要掌握直流控制保护策略，建立直流输电系统详细模型，准确模拟直流输电的实际物理特性以及交直流系统之间的相互影响机理。

为了能全面掌握华东直流运行特性、准确分析交直流交互影响机理、深入研究多直流馈入对华东电网影响，若搭建能准确模拟直流暂态和稳态响应的全过程详细数字仿真模型，以有效支撑华东特高压交直流混联电网的电网规划和系统分析工作，对提高电网规划的合理性及运行的可靠性，确保交直流输电设备以及电网的安全运行均有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于RTDS的直流输电仿真建模方法及仿真系统，其能准确模拟直流输电的实际物理特性以及交直流系统之间的相互影响机理。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于RTDS的直流输电仿真建模方法，其特征是，包含如下步骤：

S1、采集直流一次系统参数以及直流控制保护程序；

S2、搭建直流一次系统模型；

S3、搭建直流控制保护系统模型；

S4、将直流一次系统模型和直流控制保护系统模型进行拼接，建立直流输电全过程模型。

上述的基于RTDS的直流输电仿真建模方法，其中，所述步骤S1中的一次系统参数包含：

直流换流站整流侧和逆变侧等值交流系统设备参数、交流系统条件参数、换流变压器参数、平波电抗器参数、直流线路及接地极线路参数、交流滤波器参数、直流滤波器参数。

上述的基于RTDS的直流输电仿真建模方法，其中，所述的步骤S2具体包含：

S21、用RTDS电力系统元件库的元件搭建出直流换流站的直流一次系统；

S22、根据采集的直流一次系统参数，设置各元件参数，建立直流一次系统模型。

上述的基于RTDS的直流输电仿真建模方法，其中，所述的步骤S3具体包含：

采用RTDS控制元件库中的模块搭建直流控制保护系统模型。

上述的基于RTDS的直流输电仿真建模方法，其中，所述的直流控制保护系统模型具体包含：

控制单元，其包含换流器触发角控制模块、触发脉冲产生模块、极功率/电流控制模块以及过负荷控制模块；所述的换流器触发角控制模块连接所述的触发脉冲产生模块；

直流系统保护模块，其连接所述的换流器触发角控制模块，在直流系统故障状态时传送换流器触发角控制模块闭锁信号；

运行人员工作站，其通过极功率/电流控制模块连接到所述的换流器触发角控制模块。

上述的基于RTDS的直流输电仿真建模方法，其中，所述的控制单元还包含：

换流变分接头控制模块；

角度、电流电压基准值计算模块，其分别连接到所述的换流器触发角控制模块以及换流变分接头控制模块。

无功功率控制模块，所述的运行人员工作站连接该无功功率控制模块。

一种基于RTDS的直流输电仿真系统，其特征是，包含：

数据采集模块，用于采集一次系统参数以及直流控制保护程序；

直流一次系统仿真模块，用于根据数据采集模块所采集的一次系统参数来搭建直流一次系统模型；

直流控制保护系统仿真模块，用于根据数据采集模块所采集的直流控制保护程序来搭建直流控制保护系统模型；

整合模块，用于将仿真直流控制保护系统模型与直流一次系统模型进行拼接。

上述的基于RTDS的直流输电仿真系统，其中，所述的直流控制保护系统模型具体包含：

控制单元，其包含换流器触发角控制模块、触发脉冲产生模块、极功率/电流控制模块以及过负荷控制模块；所述的换流器触发角控制模块连接所述的触发脉冲产生模块；

直流系统保护模块，其连接所述的换流器触发角控制模块，在直流系统故障状态时传送换流器触发角控制模块闭锁信号；