[发明专利]一种直流输电线路物理模拟系统参数优化方法

说明书

本发明公开了一种直流输电线路物理模拟系统参数优化方法，所述方法以精确模拟0赫兹至数千赫兹频率范围响应特性为准，通过形成直流输电线路单位长度参数随频率变化的拟合曲线、综合计及正序和零序等效时特定频率下直流输电线路参数的确定、宽频响应下的直流输电线路参数优化措施，形成直流输电线路物理模拟等值“π”模型参数优化方法。本发明能够简化直流输电线路单位长度参数在数千赫兹频率范围内的变化规律；能直流输电线路物理模拟等值“π”模型同时模拟特定频率下直流输电线路正序和负序的响应特性，可用于验证直流输电线路保护算法的有效性。

技术领域

本发明涉及输电线路物理模拟系统参数优化技术领域，具体地指一种可精确模拟0赫兹至数千赫兹频率范围响应特性的直流输电线路物理模型构建方法，尤其是一种考虑宽频响应特性分析的直流输电线路物理模型构建方法。

背景技术

直流输电线路本身是分布式元件，一般的直流输电系统，输电线路长度在几百公里到数千公里。我们无法完全动态模拟数百公里到数千公里的分布式元件。传统的线路动态模拟元件一般使用π等值模型，并通过计算π等值模型中的R、L、C来等效模拟直流输电线路在直流或50Hz时的阻抗相位响应特性。这在传统基于工频量的过流保护、距离保护和纵联保护算法验证上，完全满足动态模拟的需要。

与交流线路常用的基于工频量的过流保护、距离保护和纵联保护不同，直流输电线路的保护常采用低频行波保护和微分欠压保护为主构成线路主保护，利用的电压电流频率一般为10kHz以内。与此同时，国内外也提出了很多利用故障后的暂态电压、电流信息构成的保护判据，这些新型的保护算法对采样频率要求也在数千赫兹附近。

因此，需寻找一种在0赫兹至数千赫兹频率范围内，可准确模拟直流输电线路幅值和相位响应特性的直流输电线路物理模拟系统参数优化方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，以精确模拟0赫兹至数千赫兹频率范围内直流输电线路宽频响应特性为目标，提出一种直流输电线路物理模拟系统参数优化方法，可用于测试验证直流输电线路保护算法的有效性。

为实现上述目的，本发明所设计的一种直流输电线路物理模拟系统参数优化方法，其特殊之处在于，所述方法以精确模拟0赫兹至数千赫兹频率范围响应特性为准，通过形成直流输电线路单位长度参数随频率变化的拟合曲线、综合计及正序和零序等效时特定频率下直流输电线路参数的确定、宽频响应下的直流输电线路参数优化措施，形成直流输电线路物理模拟等值“π”模型参数优化方法。

优选地，形成直流输电线路单位长度参数随频率变化的拟合曲线的过程为：确定直流输电线路单位千米下的参数，包括零序串联电阻R₀、零序串联电感L₀、零序并联电容C₀、正序串联电阻R₁、正序串联电感L₁、正序并联电容C₁；参数拟合方法为：

R₀＝a₁+b₁f (1)

C₀＝C_const1 (3)

R₁＝a₂+b₂f (4)

L₁＝L_const1 (5)