[发明专利]一种考虑调相机影响的直流闭锁送端电网过电压阶段计算方法及装置

权利要求书

1.一种考虑调相机影响的直流闭锁送端电网过电压阶段计算方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、根据直流控制保护信息，判断电网故障为受端交流系统故障或直流系统故障，若是受端交流系统故障则执行步骤二，若是直流系统故障则执行步骤三；

步骤二、根据安稳装置机时间确定安稳装置是否切机，并确定受端交流系统故障导致直流闭锁后安稳装置切机前过电压计算模型和切机后过电压计算模型；

步骤三、根据安稳装置切机时间确定安稳装置是否切机，并确定直流系统故障导致直流闭锁后安稳装置切机前过电压计算模型和切机后过电压计算模型；

步骤一中所述直流控制保护信息是直流控制收到故障信息到闭锁时间；

步骤二中所述受端交流系统故障导致直流闭锁后安稳装置切机前过电压计算模型，根据受端交流系统故障调相机无功功率增量模型、不考虑换流阀的送端电网无功变化量计算模型和直流双极闭锁后换流母线压升和无功剩余量之间的关联模型计算获得；

所述受端交流系统故障导致直流闭锁后安稳装置切机后过电压计算模型，根据受端交流系统故障调相机无功功率增量模型、安稳装置切机导致交流系统减小的无功功率计算模型、不考虑换流阀的送端电网无功变化量计算模型和直流双极闭锁后换流母线压升和无功剩余量之间的关联模型计算获得；

步骤三中直流系统故障导致直流闭锁前安稳装置切机前送端母线过电压的计算模型，根据直流系统故障调相机无功功率增量模型、不考虑换流阀的送端电网无功变化量计算模型和直流双极闭锁后换流母线压升和无功剩余量之间的关联模型计算获得；

直流系统故障导致直流闭锁前安稳装置切机后送端母线过电压的计算模型，根据直流系统故障调相机无功功率增量模型、安稳装置切机导致交流系统减小的无功功率计算模型、不考虑换流阀的送端电网无功变化量计算模型和直流双极闭锁后换流母线压升和无功剩余量之间的关联模型计算获得；

所述受端交流系统故障调相机无功功率增量模型ΔQ_TXJ是根据调相机强励条件下发出的最大无功功率模型，考虑调相机自身次暂态影响和强励、低励作用后建立：

其中Q_{TXJcx_max}是调相机强励条件下发出的最大无功功率值，ΔU_L为母线电压增量，X_d为调相机定子感抗；

其中U为直流母线电压，X_d为调相机定子感抗，E₀为正常工况下机端电势，S_N为调相机额定容量，k_fm为调相机强励倍数，K_C为调相机短路比；

所述直流系统故障调相机无功功率增量模型是根据调相机初始状态发出的无功功率模型建立：

其中Q_TXJ0为调相机初始状态发出的无功功率值，ΔU_L为母线电压增量，X_d为调相机定子感抗；

所述安稳装置切机导致交流系统减小的无功功率计算模型ΔQ_ac为：

ΔQ_ac＝P_QJcotφ_jz (5)

其中，P_QJ为安稳装置收到的直流闭锁切机指令值，φ_jz为交流系统机组运行的功角大小；

不考虑换流阀的送端电网无功变化量计算模型ΔQ为：

ΔQ＝(ΔU_L+1)²B_c+Q_ac+ΔQ_TXJ (6)

其中，ΔU_L为母线电压增量，Bc为整流侧交流滤波器和无功补偿电容的等值导纳；Q_ac为交直流系统间交换无功，ΔQ_TXJ为调相机提供的无功变化量；

直流双极闭锁后换流母线压升ΔU_L和无功剩余量ΔQ之间的关联模型为：

其中，X_s为系统等值阻抗，U_L为母线电压，S_C为换流站短路容量。

2.一种考虑调相机影响的直流闭锁送端电网过电压阶段计算装置，其特征在于：包括

故障类型判断模块，用于根据直流控制保护信息，判断电网故障为受端交流系统故障或直流系统故障；

第一过电压计算模型确定模块，用于在故障类型判断模块判断电网故障为受端交流系统故障时，根据安稳装置机时间确定安稳装置是否切机，并确定受端交流系统故障导致直流闭锁后安稳装置切机前过电压计算模型和切机后过电压计算模型；

第二过电压计算模型确定模块，用于在故障类型判断模块判断电网故障为受端交流系统故障时，根据安稳装置机时间确定安稳装置是否切机，并确定受端交流系统故障导致直流闭锁后安稳装置切机前过电压计算模型和切机后过电压计算模型；

所述受端交流系统故障导致直流闭锁后安稳装置切机前过电压计算模型，根据受端交流系统故障调相机无功功率增量模型、不考虑换流阀的送端电网无功变化量计算模型和直流双极闭锁后换流母线压升和无功剩余量之间的关联模型计算获得；

所述受端交流系统故障导致直流闭锁后安稳装置切机后过电压计算模型，根据受端交流系统故障调相机无功功率增量模型、安稳装置切机导致交流系统减小的无功功率计算模型、不考虑换流阀的送端电网无功变化量计算模型和直流双极闭锁后换流母线压升和无功剩余量之间的关联模型计算获得；

所述直流系统故障导致直流闭锁前安稳装置切机前送端母线过电压的计算模型，根据直流系统故障调相机无功功率增量模型、不考虑换流阀的送端电网无功变化量计算模型和直流双极闭锁后换流母线压升和无功剩余量之间的关联模型计算获得；

所述直流系统故障导致直流闭锁前安稳装置切机后送端母线过电压的计算模型，根据直流系统故障调相机无功功率增量模型、安稳装置切机导致交流系统减小的无功功率计算模型、不考虑换流阀的送端电网无功变化量计算模型和直流双极闭锁后换流母线压升和无功剩余量之间的关联模型计算获得；

所述受端交流系统故障调相机无功功率增量模型ΔQ_TXJ是根据调相机强励条件下发出的最大无功功率模型，考虑调相机自身次暂态影响和强励、低励作用后建立：

其中Q_{TXJcx_max}是调相机强励条件下发出的最大无功功率值，ΔU_L为母线电压增量，X_d为调相机定子感抗；

其中U为直流母线电压，X_d为调相机定子感抗，E₀为正常工况下机端电势，S_N为调相机额定容量，k_fm为调相机强励倍数，K_C为调相机短路比；

所述直流系统故障调相机无功功率增量模型是根据调相机初始状态发出的无功功率模型建立：

其中Q_TXJ0为调相机初始状态发出的无功功率值，ΔU_L为母线电压增量，X_d为调相机定子感抗；

所述安稳装置切机导致交流系统减小的无功功率计算模型ΔQ_ac为：

ΔQ_ac＝P_QJcotφ_jz (5)

其中，P_QJ为安稳装置收到的直流闭锁切机指令值，φ_jz为交流系统机组运行的功角大小；

不考虑换流阀的送端电网无功变化量计算模型ΔQ为：

ΔQ＝(ΔU_L+1)²B_c+Q_ac+ΔQ_TXJ (6)

其中，ΔU_L为母线电压增量，Bc为整流侧交流滤波器和无功补偿电容的等值导纳；Q_ac为交直流系统间交换无功，ΔQ_TXJ为调相机提供的无功变化量；

直流双极闭锁后换流母线压升ΔU_L和无功剩余量ΔQ之间的关联模型为：

其中，X_s为系统等值阻抗，U_L为母线电压，S_C为换流站短路容量。