[发明专利]一种暂态电压的计算方法及系统

说明书

本发明提供了一种暂态电压的计算方法及系统，包括：获取换流站母线电压值、换流站的无功交换量和换流站母线对外的等值电抗，将所述换流站母线电压值作为直流故障暂态电压值；基于所述直流故障暂态电压值和预先构建的直流故障暂态压升/压降的计算公式进行迭代计算得到直流故障暂态电压值。本方法提高了故障暂态电压计算的准确度，并在保证计算精度的前提下增强了算法的实用性，具有突出的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化领域，具体涉及一种暂态电压的计算方法及系统。

背景技术

近年来随着特高压交直流输电工程的集中投产，远距离输电能力显著增长，电网格局已经发生重大改变，复杂度不断提升的交直流混联系统对电网在线分析软件的实用性和计算结果的准确性提出了更高的要求。其中，直流换相失败、再启动或直流闭锁引起的系统暂态电压对输电设备以及系统稳定性会产生巨大冲击，严重时可能会引起风机脱网，而风机脱网将不利于系统安全稳定运行。系统大规模功率缺失后交流滤波器未被立即切除导致暂态过电压，目前利用潮流计算算法在大规模功率缺失后未考虑上述暂态电压变化过程，导致潮流计算结果失真，使得故障点的暂态电压计算不准确，并且传统的系统故障后计算暂态电压的方法需建立直流输电系统和交流系统的完整暂态模型，计算过程复杂，且计算量大耗时长，不适于在线实时计算。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的故障暂态电压计算不准确，以及计算过程复杂，且计算量大耗时长的问题，本发明提供一种暂态电压的计算方法及系统。

本发明提供的技术方案是：一种暂态电压的计算方法，包括：

获取换流站母线电压值、换流站的无功交换量和换流站母线对外的等值电抗，将所述换流站母线电压值作为直流故障暂态电压值；

基于所述直流故障暂态电压值和预先构建的直流故障暂态压升/压降的计算公式进行迭代计算得到直流故障暂态电压值。

优选的，所述基于所述直流故障暂态电压值和预先构建的直流故障暂态压升/压降的计算公式进行迭代计算得到直流故障暂态电压值，包括：

步骤101、基于所述直流故障暂态压升/压降的计算公式、直流故障暂态电压值、换流站的无功交换量和换流站母线对外的等值电抗得到所述直流故障暂态压升/压降值；

步骤102、基于所述直流故障暂态电压值与所述直流故障暂态压升/压降值之和更新当前直流故障暂态电压值；

步骤103、当所述直流故障暂态压升/压降值小于门槛值时，停止迭代，获得当前直流故障暂态电压值；否则，更新换流站的无功交换量，执行步骤101。

优选的，所述直流故障暂态压升/压降的计算公式，如下式所示：

式中：ΔU：直流故障暂态压升/压降值；U₂：等值母线2的电压；U₁：等值母线1的电压；P_after：故障后等值母线1的节点有功功率；R：等效电阻；Q_after：故障后等值母线1的节点无功功率；X：换流站母线对外的等值电抗；P_before：故障前等值母线1的节点有功功率；Q_before：故障前等值母线1的节点无功功率；ΔP：故障时有功交换量；ΔQ：故障时无功交换量。

优选的，所述直流故障暂态压升/压降值，按下式计算：

式中：ΔU_n：第n次迭代的直流故障暂态压升/压降值；U_n：第n次迭代暂态电压值；ΔQ_n：第n次迭代换流站的无功交换量；X：换流站母线对外的等值电抗。

优选的，所述第n次迭代换流站的无功交换量ΔQ_n，按下式计算：