[发明专利]一种高压/特高压直流线路故障电压行波快速计算方法

摘要

本发明公开了一种高压/特高压直流线路故障电压行波快速计算方法，包括下述步骤：获取相-频域故障点注入电流I_f及系统节点电压方程；获取直流线路端与故障点互阻抗的若干个采样值；将得到的频率响应沿F(Ω)频率轴划分为N段，并给定每个频段上的阶数初始范围[N_mink,N_maxk]；计算具有N_P阶的拟合函数F^*(k+1)在该段产生的误差函数E_k＝F(Ω_k)-F^*(k+1)(Ω_k)，将E_k作为第k段的VF法的拟合对象；k＝1时，终止计算，输出N_P阶F^*(1)为频率响应F(Ω)的最终拟合结果；得到线路端暂态电压行波U的频域方程；通过拉式逆变换实现频-时域转换，获取其时域表达式u(t)。本发明为高压/特高压直流系统直流输电线路故障分析与快速计算、保护评价等方面提供了科学的计算依据，在工程实践中具有很强的实用性。

主权项

一种高压/特高压直流线路故障电压行波快速计算方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)根据直流系统网络拓扑及直流线路故障条件，获取相‑频域故障点注入电流I_f及系统节点电压方程；(2)由步骤(1)中的节点电压方程，在用户自定义的频率范围Ω内，获取直流线路端与故障点互阻抗的若干个采样值，即频域响应F(Ω)；(3)将步骤(2)中得到的频率响应沿F(Ω)频率轴划分为N段，并给定每个频段上的阶数初始范围[N_mink,N_maxk]；(4)对于频段k的频率响应记为F(Ω_k)，其中k＝N，N‑1,…1，计算由(k+1)段应用Vector Fitting法得到的具有N_P阶的拟合函数F^*(k+1)在该段产生的误差函数E_k＝F(Ω_k)‑F^*(k+1)(Ω_k)，k＝N时，F^*(k+1)＝0，将E_k作为第k段的VF法的拟合对象，拟合结果记为E^*_k；同时在第k段上实现模型阶数N_Pk和迭代次数N_Ik的自适应；(5)k＝1时，终止计算，输出N_P阶F^*(1)为频率响应F(Ω)的最终拟合结果；(6)线路端暂态电压行波U的频域方程可由步骤(1)中的I_f和步骤(5)中的F^*(1)得到，即：U＝F^*(1)·I_f(7)将步骤(6)中的电压行波U通过拉式逆变换实现频‑时域转换，进而获取其时域表达式u(t)。