[发明专利]一种交直流混联系统的阻抗仿真扫描方法与装置

说明书

本发明公开了一种交直流混联系统的阻抗仿真扫描方法与装置，包括：RTDS实时仿真器根据注入被测系统的一预设频率的谐波电流，获取用于仿真的电气量数据，并通过直流控制设备专用接口装置发送至直流控制设备；直流控制设备根据接收到的电气量数据对直流控制特性进行模拟，生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号通过直流控制设备专用接口装置返回RTDS实时仿真器；RTDS实时仿真器根据接收到的控制脉冲信号，输入预设的仿真模型对被测系统的电压电流响应进行计算，得到被测系统的阻抗，能有效解决现有技术中阻抗计算忽略直流控制特性影响，导致无法真实反映交直流混联系统阻抗和频率的关系的问题，提供一种交直流混联复杂系统阻抗的有效计算方法。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种交直流混联系统的阻抗仿真扫描方法与装置。

背景技术

随着电力技术的发展，电网结构日益复杂，高压/特高压直流输电等电力电子器件在电网中的广泛应用，以及交流电网中变压器等非线性元件均会给电网带来了谐波稳定问题。在某些交直流混联电网中，甚至可能出现交直流系统谐振现象，即谐波在交直流系统相互影响中被放大，对电力系统安全稳定运行带来威胁。

为了提前预知电网可能存在的谐波稳定性问题，有必要针对电网进行阻抗计算。阻抗为电压与电流的频域比率，对任一频率，阻抗的大小是该频率下电压振幅与电流振幅的绝对值比率，阻抗的相位是该频率下电压与电流的相位差。阻抗的计算目前一般有两种方式，理论分析和仿真扫描。理论分析法指导性强，能够直观地反应谐波阻抗随参数的变化趋势。对于低阶R(电阻)、L(电感)、C(电容)系统或控制策略已知的系统，谐波阻抗的理论分析精确性高、具有较强的指导性，能够直观地反应出参数变化对阻抗的影响。但对于高阶系统(如包含复杂直流、机组等控制的交直流混联系统)、控制策略极其复杂或因知识产权问题控制策略不对用户开放的系统，理论分析将较为困难。而阻抗仿真扫描可对任意复杂度系统开展、且无需明确系统的控制策略及控制参数，对于建模困难或无法建模的系统，阻抗扫描是获得被测系统阻抗的唯一方法。对于包含复杂直流、机组等控制的交直流混联系统，其阻抗仿真扫描，目前没有成熟的扫描工具及对应的阻抗扫描计算方法。

发明内容

本发明实施例提供一种交直流混联系统的阻抗仿真扫描方法与装置，能有效解决现有技术阻抗计算忽略直流控制特性影响，导致无法真实反映交直流混联系统阻抗和频率的关系的问题，同时提供交直流混联复杂系统阻抗的有效计算方法。

本发明一实施例提供一种交直流混联系统的阻抗仿真扫描方法，包括：

RTDS实时仿真器根据注入被测系统的一预设频率的谐波电流，获取用于仿真的电气量数据，并通过直流控制设备专用接口装置发送至直流控制设备；

所述直流控制设备根据接收到的电气量数据对直流控制特性进行模拟，生成控制脉冲信号，并将所述控制脉冲信号通过所述直流控制设备专用接口装置返回所述RTDS实时仿真器；

所述RTDS实时仿真器根据接收到的控制脉冲信号，输入预设的仿真模型对所述被测系统的电压电流响应进行计算，得到所述被测系统的阻抗。

作为上述方案的改进，所述用于仿真的电气量数据包括交流母线三相电压、直流电压、直流电流、及直流场和交流场开关状态。

作为上述方案的改进，所述直流控制设备专用接口装置设有千兆比特模拟量输出板卡GTAO、千兆比特数字量输出板卡GTDO、千兆比特数字量输入板卡GTDI、专用测量装置；

其中，所述RTDS实时仿真器的第一输出端与所述千兆比特模拟量输出板卡GTAO的输入端通过光纤连接，所述GTAO的输出端与所述专用测量装置的输入端通过硬线连接，所述专用测量装置的输出端与所述直流控制设备的第一输入端通过光纤连接；

所述RTDS实时仿真器的第二输出端与所述千兆比特数字量输出板卡GTDO的输入端通过光纤连接，所述GTDO的输出端与所述直流控制设备的第二输入端通过硬线连接；