一种提高高压直流输电系统仿真能力的方法

摘要

本发明公开了电力系统运行和控制技术领域中的一种提高高压直流输电系统仿真能力的方法。技术方案是，扩展单态动态相量形式为多态动态相量形式；采用开关函数表示换流阀特性，建立考虑交流基波电压不对称和直流电流存在纹波的非理想条件下HVDC系统的多态动态相量模型；并根据该模型的代数微分方程组，得到模型中每个变量随时间变化的曲线；然后，经过傅立叶反变换，分别计算出完整的高压直流输电系统整流侧直流电压、逆变侧直流电压、直流线路电流和交流侧电流随时间变化的曲线；最后计算高压直流输电系统直流侧和交流侧的各值，实现对高压直流输电系统的仿真。本发明在仿真中对非对称故障具有良好的适应性，同时计算效率高且不失准确性。

主权项

一种提高高压直流输电系统仿真能力的方法，其特征是所述方法包括下列步骤：步骤1：扩展单态动态相量形式为多态动态相量形式；所述多态动态相量形式的数学表达式为： x ( τ ) ( m ) = Σ k = - ∞ ∞ X k ( t ) ( m ) e jk ω s τ X k ( t ) ( m ) = 1 T ∫ t - T t x k ( τ ) ( m ) e - jk ω s τ dτ ; 其中，m＝1时，为单态动态相量形式；m＝3时，为三相动态相量形式，其展开形式为： x a ( τ ) x b ( τ ) x c ( τ ) = Σ t = - ∞ ∞ X a , k ( t ) X b , k ( t ) X c , k ( t ) e jk ω s τ X a , k ( t ) X b , k ( t ) X c , k ( t ) = 1 T ∫ t - T t e - jk ω s τ x a ( τ ) x b ( τ ) x c ( τ ) dτ = Δ ⟨ x a ⟩ k ⟨ x b ⟩ k ⟨ x c ⟩ k ; 步骤2：采用开关函数表示换流阀特性，建立考虑交流基波电压不对称和直流电流存在纹波的非理想条件下HVDC系统的多态动态相量模型，所述模型包括整流器电压多态动态相量模型、直流线路电流的多态动态相量模型、逆变器电压的多态动态相量模型和交流侧电流的多态动态相量模型；步骤3：根据多态动态相量模型的代数微分方程组，得到步骤2各个模型中每个变量随时间变化的曲线；步骤4：然后，经过傅立叶反变换，分别计算出完整的高压直流输电系统整流侧直流电压随时间变化的曲线、逆变侧直流电压随时间变化的曲线、直流线路电流随时间变化的曲线和交流侧电流随时间变化的曲线；步骤5：由步骤4获得的结果，得到高压直流输电系统直流侧和交流侧的所有数值，从而实现对高压直流输电系统的仿真。