[发明专利]基于高压电器提供惯量支撑的仿真方法、电网改造方法

权利要求书

1.一种基于高压电器提供惯量支撑的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：构建可再生能源渗透电力系统仿真模型，获取所述可再生能源渗透电力系统仿真模型发生故障或扰动时的惯量，分析所述可再生能源渗透电力系统仿真模型的暂态特性；

S2：建立高压直流输电设备模型库：构建可再生能源渗透电力系统仿真模型中高压直流输电设备的有限元仿真模型，并设置各高压直流输电设备模型的可调参数，形成参数可调的高压直流输电设备模型库；

所述步骤S2的具体步骤为：

S201：基于有限元分析软件建立所述可再生能源渗透电力系统仿真模型中各高压直流输电设备的有限元仿真模型；其中，所述高压直流输电设备的有限元仿真模型包括电力线缆模型和气体绝缘输电线路模型的有限元仿真模型；

S202：设置各高压直流输电设备可调节的控制参数，形成参数可调的高压直流输电设备模型库；

S3：改造高压直流输电设备模型：在所述高压直流输电设备模型库中选择影响惯量支撑的高压直流输电设备模型，根据所述可再生能源渗透电力系统仿真模型惯量支撑的要求，对选中的高压直流输电设备进行改造；

所述步骤S3的具体步骤为：

S301：在所述高压直流输电设备模型库中选择电力线缆模型和气体绝缘输电线路模型的有限元仿真模型；

S302：对所述电力线缆模型和气体绝缘输电线路模型进行改造并对改造后的电力线缆模型和气体绝缘输电线路模型进行仿真，得到改造后的电力线缆模型和气体绝缘输电线路模型中电容的分布式参数模型仿真值；

S303：分别计算改造后的电力线缆模型和气体绝缘输电线路模型中电容的分布式参数理论值，将该分布式参数理论值与分布式参数模型仿真值进行比较，验证所述有限元仿真模型的准确性；

S4：仿真运行：基于步骤S1中建立的所述可再生能源渗透电力系统仿真模型，根据所述可再生能源渗透电力系统仿真模型的暂态特性，控制经所述S3步骤改造后的高压直流输电设备模型降压运行，为所述可再生能源渗透电力系统仿真模型提供惯量支撑。

2.根据权利要求1所述的基于高压电器提供惯量支撑的仿真方法，其特征在于，所述步骤S302中对所述电力线缆模型进行改造的具体方法为：

在所述电力线缆模型的绝缘层中增加第二半导电带，使得改造后的电力线缆模型由内而外依次包括第一导体、第一半导电带、导体屏蔽层、第一绝缘层、第一绝缘屏蔽层、第二半导电带、第二绝缘层、第二绝缘屏蔽层以及外护套。

3.根据权利要求2所述的基于高压电器提供惯量支撑的仿真方法，其特征在于，所述步骤S302中对所述气体绝缘输电线路模型进行改造的具体方法为：

在所述气体绝缘输电线路模型的绝缘气体中增加第三导体，使得改造后的气体绝缘输电线路模型由内而外依次包括第二导体、第一绝缘气体层、第三导体、第二绝缘气体层和第四导体。

4.根据权利要求3所述的基于高压电器提供惯量支撑的仿真方法，其特征在于，所述步骤S303的具体步骤为：

S3031：计算改造后的电力线缆模型和气体绝缘输电线路模型中电容的分布式参数理论值C：

C＝C₁+C₂

其中：C₁为改造后的电力线缆模型中以第二半导电带的外径为界线向内延伸的等效电容的分布式参数理论值或改造后的气体绝缘输电线路模型中以第三导体的外径为界线向内延伸的等效电容的分布式参数理论值；C₂为改造后的电力线缆模型中以第二半导电带的外径为界线向外延伸的等效电容的分布式参数理论值或改造后的气体绝缘输电线路模型中以第三导体的外径为界线向外延伸的等效电容的分布式参数理论值；

S3032：计算改造后的电力线缆模型和气体绝缘输电线路模型中电容的分布式参数理论值与步骤S302中的电容的分布式参数模型仿真值的差值；

S3033：判断所述差值是否满足预设条件，若满足，则将该有限元仿真模型用于步骤S4进行电力系统的仿真运行，否则，修改有限元仿真模型的参数，直至该差值满足预设条件为止。