CN110620395B - 一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法和*** - Google Patents

一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法和*** Download PDF

Info

Publication number
CN110620395B
CN110620395B CN201910805016.2A CN201910805016A CN110620395B CN 110620395 B CN110620395 B CN 110620395B CN 201910805016 A CN201910805016 A CN 201910805016A CN 110620395 B CN110620395 B CN 110620395B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission system
hybrid
current
fault
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910805016.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110620395A (zh
Inventor
陈争光
郝亮亮
詹清清
王兴国
杜丁香
郭雅蓉
曹虹
王书扬
戴飞扬
蔡文瑞
程琪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Jiaotong University
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Original Assignee
Beijing Jiaotong University
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Jiaotong University, China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI filed Critical Beijing Jiaotong University
Priority to CN201910805016.2A priority Critical patent/CN110620395B/zh
Publication of CN110620395A publication Critical patent/CN110620395A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110620395B publication Critical patent/CN110620395B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本发明提供一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法和***。所述方法和***根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度、预先输入的参数确定混合直流输电***送端交流故障后的阀侧线电压；再根据所述混合直流输电***交流故障后阀侧线电压和预先输入的参数确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间。所述方法和***利用混合直流输电***送端发生交流故障前后的电气量实现对直流电流断续时间的计算，所述方法不需要附加装置，能有效实现对混合直流送端交流故障后直流电流断续时间的计算，实现成本低。

Description

一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时 间的方法和***
技术领域
本发明涉及直流输电领域,并且更具体地，涉及一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法和***。
背景技术
在资源分布极不均衡的情况下，发电地区与负荷中心往往距离很远。直流输电以其在远距离大容量输送电能和电网互联等方面的独特优势在远距离电力输送中扮演着重要角色。直流输电包括基于电网换相换流器的常规直流输电***(LCC-HVDC)和基于电压源型换流器的柔性直流输电***(VSC-HVDC)两类。常规直流输电具有造价低、损耗小、输送容量大、输送距离不受限制等优点，但也存在受端易发生换相失败、对交流***依赖性强以及运行消耗大量无功等问题。因直流受端落点往往比较集中，受端交流***故障可能引起受端多个换流站同时发生换相失败，从而使多个换流站闭锁，输送功率中断，严重威胁电网的稳定运行。而柔性直流输电从根本上避免了换相失败问题，且具有有功功率与无功功率的独立控制、可以向无源网络供电、占地面积小等优点，但其造价更高、损耗更大。将常规直流输电***的送端保留，而受端更换为基于模块化多电平换流器(MMC)的大容量柔性直流换流阀，形成LCC-MMC型混合直流输电***，是解决传统直流受端换相失败问题的一种可行方案。
LCC-MMC型混合直流输电***结合了常规直流的经济优势和柔性直流的技术优势，但在解决了受端交流***换相失败的同时，却引入了送端交流***故障穿越的问题。这是因为***送端的直流电压会随交流电压跌落而下降，而受端柔直换流阀一般采用定电压控制策略，直流电压始终保持恒定，当送端交流***发生故障后可能导致直流电流断续、功率传输中断。这一问题是常规直流受端柔直化改造过程中必须充分论证的。送端交流***故障后，若LCC-MMC型混合直流输电***能够在交流***继电保护动作切除故障之前维持直流电流不断流，就认为实现了对故障的穿越。
因此，为了配合交流保护动作时间，科学配置故障穿越的控制策略，需要提供一种技术能科学计算混合直流送端交流故障后直流电流断续时间。
发明内容
混合直流输电***送端发生交流故障后，为了能够配合交流保护动作时间，科学配置故障穿越的控制策略，本发明提供一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法，所述方法包括：
实时测量混合直流输电***送端发生交流故障后的母线电压有效值；
根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度；
根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压；
根据所述混合直流输电***送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间。
进一步地，所述方法在实时测量混合直流输电***发生送端交流故障后的母线电压有效值之前还包括确定混合直流输电***的固有参数和运行参数并输入，其中，所述固有参数包括混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗及换流变压器变比；所述运行参数包括正常运行时的送端交流***线电压有效值，正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角及受端直流电压。
进一步地，根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度，其计算公式为：
Figure BDA0002183386770000031
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，0≤n≤1，ULL为正常运行时送端交流***线电压有效值，U'LL为交流故障后送端母线电压值。
进一步地，根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***整流站换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，其计算公式为：
U'LLF＝(1-n)ULL/kT (2)
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，kT为所述混合直流输电***整流站换流变压器变比，ULL为正常运行时的送端交流***线电压有效值。
进一步地，根据所述混合直流输电***送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间，其计算公式为：
Figure BDA0002183386770000032
式中，L1、L2分别为混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，RL为混合直流输电***线路等效阻值，Xr为混合直流输电***送端等值换相电抗，Id为混合直流输电***正常运行时的电流，α为故障后送端LCC的触发角，Ud2为受端直流电压，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，t0为混合直流送端交流故障后直流电流断续时间。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的***，所述***包括：
测量单元，其用于实时测量混合直流输电***送端发生交流故障后的母线电压有效值；
第一计算单元，其用于根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度；
第二计算单元，其用于根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***整流站换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压；
第三计算单元，其用于根据所述混合直流输电***送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间。
进一步地，所述***还包括参数输入单元，其用于确定混合直流输电***的固有参数和运行参数并输入，其中，所述固有参数包括混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗及换流变压器变比；所述运行参数包括正常运行时的送端交流***线电压有效值，正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角及受端直流电压。
进一步地，所述第一计算单元根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度，其计算公式为：
Figure BDA0002183386770000051
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，0≤n≤1，ULL为正常运行时送端交流***线电压有效值，U'LL为交流故障后送端母线电压值。
进一步地，所述第二计算单元根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***整流站换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，其计算公式为：
U'LLF＝(1-n)ULL/kT (2)
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，kT为所述混合直流输电***整流站换流变压器变比，ULL为正常运行时的送端交流***线电压有效值。
进一步地，所述第三计算单元根据所述混合直流输电***送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间，其计算公式为：
Figure BDA0002183386770000052
式中，L1、L2分别为混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，RL为混合直流输电***线路等效阻值，Xr为混合直流输电***送端等值换相电抗，Id为混合直流输电***正常运行时的电流，α为故障后送端LCC的触发角，Ud2为受端直流电压，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，t0为混合直流送端交流故障后直流电流断续时间。
本发明技术方案提供的确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法和***，根据所述送端交流故障后的母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度；根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***整流站换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压；最后根据所述混合直流输电***送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间。所述方法和***利用混合直流输电***送端发生交流故障前后的电气量实现对直流电流断续时间的计算，所述方法不需要附加装置，能有效实现对混合直流送端故障后直流电流断续时间的计算，实现成本低。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明优选实施方式的确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法的流程图；
图2为根据本发明优选实施方式的混合直流输电***等值电路示意图；
图3为根据本发明优选实施方式的混合直流输电***送端发生交流故障前后的简化等值电路图；
图4为根据本发明优选实施方式的混合直流输电***送端发生三相短路故障后仿真直流电流波形的示意图；
图5为根据本发明优选实施方式的确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的***的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明优选实施方式的确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法的流程图。如图1所示，本优选实施方式所述的确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法100从步骤101开始。
在步骤101，确定混合直流输电***的固有参数和运行参数并输入，其中，所述固有参数包括混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗及换流变压器变比；所述运行参数包括正常运行时的送端交流***线电压有效值，正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角及受端直流电压。
在步骤102，实时测量混合直流输电***发生送端交流故障后母线电压有效值。
在步骤103，根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度。
优选地，根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度，其计算公式为：
Figure BDA0002183386770000081
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，0≤n≤1，ULL为正常运行时送端交流***线电压有效值，U'LL为交流故障后送端母线电压值。
在步骤104，根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压。
优选地，根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，其计算公式为：
U'LLF＝(1-n)ULL/kT (2)
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，kT为所述混合直流输电***换流变压器变比，ULL为正常运行时的送端交流***线电压有效值。
在步骤105，根据所述混合直流输电***送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间。
优选地，根据所述混合直流输电***送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间，其计算公式为：
Figure BDA0002183386770000091
式中，L1、L2分别为混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，RL为混合直流输电***线路等效阻值，Xr为混合直流输电***送端等值换相电抗，Id为混合直流输电***正常运行时的电流，α为故障后送端LCC的触发角，Ud2为受端直流电压，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，t0为混合直流送端交流故障后直流电流断续时间。
在本优选实施方式中，以葛南混合直流输电***为例进行说明。
图2为根据本发明优选实施方式的混合直流输电***等值电路示意图。如图2所示，将混合直流输电***两端的交流***、换流变压器和换流器等效为直流电压源Ud1和Ud2，平波电感器分别等效为电感L1和L2，直流架空线路等效为线路阻抗RL,其中，送端极间直流电压为：
Figure BDA0002183386770000092
式中，Ud1为送端极间直流电压；ULL为送端交流***线电压有效值；kT为整流站换流变压器变比；α为LCC触发角；Xr为整流侧等值换相电抗；Id为直流电流。由上式可知，送端直流电压Ud1与交流电压ULL成正相关。当送端交流***发生故障后，会造成交流电压跌落，从而引起送端直流电压下降。
直流线路流过的电流平均值为：
Figure BDA0002183386770000093
式中，Ud2为受端MMC极间直流电压；RL为直流线路电阻。
由上式可知，当直流线路阻抗不变时，直流电流大小与送、受端直流电压的大小有关。在混合直流***中，由于受端MMC采用定电压控制，其直流电压Ud2恒定不变，所以直流电流Id会随着送端直流电压Ud1的下降而减小。当送端交流***发生严重故障后，会引起其直流电压Ud1大幅度跌落，若Ud1小于受端直流电压Ud2，将导致直流电流下降到零，功率传输中断。
图3为根据本发明优选实施方式的混合直流输电***送端交流故障前后的简化等值电路图。在本优选实施方式中，假设混合直流输电***送端发生三相短路故障。如图3所示，正常运行时电路回路为回路1，送端可等效为直流电压源，其直流电压为Ud1，直流电流为Id。故障后电路回路为回路2，此时直流电流下降，由式(4)知送端直流电压会随直流电流的变化而改变，故送端可等效为一个受电流控制的电压源，故障后暂态过程中的直流电压瞬时值为u'd1，直流电流瞬时值为i'd。受端采用定电压控制，故障前后均可等效为直流电压源，其直流电压为Ud2，始终保持不变。
将故障发生时刻记为t＝0，故障发生瞬间电路结构发生变化，开关从回路1跳变到回路2。由于电路中存在电感，所以故障发生瞬间直流电流不突变，其初值为正常运行时的直流电流Id，根据KVL可列写一阶线性常微分方程如下：
Figure BDA0002183386770000101
送端发生三相短路故障后，其交流电压下降为U'LL，令U'LL＝(1-n)ULL，其中ULL为正常运行时送端交流***线电压有效值，n表示交流电压的跌落程度(0≤n≤1)。故障后送端直流电压为：
Figure BDA0002183386770000102
取阀侧线电压为U'LLF＝(1-n)ULL/kT，由(6)、(7)联立解方程可得故障后直流电流为：
Figure BDA0002183386770000111
将初值i'd(0+)＝Id带入式(8)得常数C：
Figure BDA0002183386770000112
由(8)、(9)可知，送端三相短路故障后直流电流下降到零所用的时间t0为：
Figure BDA0002183386770000113
上式可看作为一个t＝ln(x)函数，只有当t＝ln(x)≥0，即x≥1时，对于“时间”这个物理量才有意义。反过来说，当t＝ln(x)<0，即x<1时，“时间”不可能为负值，故此时该函数无意义。根据上述分析可知，由式(10)可得出直流电流是否断续的判据。
为验证三相短路故障暂态过程理论分析的正确性，以葛南直流改造工程为例，在混合直流***的送端交流侧设置了三相短路故障，故障点距离直流母线约72.93km。2s时发生故障，考虑送端交流侧继电保护动作，在0.1s后切除故障。该混合直流输电***故障前为额定工况，直流电流Id为3kA；受端直流电压Ud2在故障前后保持不变，始终为470kV；直流线路阻抗RL为8.5Ω，。当送端交流电压下降18.8％时，即n为0.188，由式(10)可计算得到直流电流下降到零所用的时间为：
Figure BDA0002183386770000121
图4为根据本发明优选实施方式的混合直流输电***送端发生三相短路故障后仿真直流电流波形的示意图。由图4可知，直流电流下降到零所用的时间约为0.044s，与计算结果t0＝0.042s基本一致，通过二者的对比，验证了其理论分析的正确性。
图5为根据本发明优选实施方式的确定交流故障后混合直流送端的直流电流断续时间的***的结构示意图。如图5所示，本优选实施方式所述的确定交流故障后混合直流送端的直流电流断续时间的***500包括：
参数输入单元501，其用于确定混合直流输电***的固有参数和运行参数并输入，其中，所述固有参数包括混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗及换流变压器变比；所述运行参数包括正常运行时的送端交流***线电压有效值，正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角及受端直流电压。
测量单元502，其用于实时测量混合直流输电***送端发生交流故障后其母线电压有效值；
第一计算单元503，其用于根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度；
第二计算单元504，其用于根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压；
第三计算单元505，其用于根据所述混合直流输电***送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间。
优选地，所述第一计算单元503根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度，其计算公式为：
Figure BDA0002183386770000131
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，0≤n≤1，ULL为正常运行时送端交流***线电压有效值，U'LL为交流故障后送端母线电压值。
优选地，所述第二计算单元504根据所述混合直流输电***送端交流故障后送端电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，其计算公式为：
U'LLF＝(1-n)ULL/kT (2)
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，kT为所述混合直流输电***换流变压器变比，ULL为正常运行时的送端交流***线电压有效值。
优选地，所述第三计算单元505根据所述混合直流输电***送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间，其计算公式为：
Figure BDA0002183386770000141
式中，L1、L2分别为混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，RL为混合直流输电***线路等效阻值，Xr为混合直流输电***送端等值换相电抗，Id为混合直流输电***正常运行时的电流，α为故障后送端LCC的触发角，Ud2为受端直流电压，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，t0为混合直流送端交流故障后直流电流断续时间。
本发明所述确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的***计算混合直流***送端交流故障后直流电流断续时间的方法与本发明所述确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法的步骤相同，并且达到的技术效果也相同，此处不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法，其特征在于，所述方法包括：
实时测量混合直流输电***送端发生交流故障后的母线电压有效值；
根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度；
根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***整流站换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压；
根据所述混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间，其中，所述混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的计算公式为：
Figure FDA0003409338950000011
式中，L1、L2分别为混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，RL为混合直流输电***线路等效阻值，Xr为混合直流输电***送端等值换相电抗，Id为混合直流输电***正常运行时的电流，α为故障后送端LCC的触发角，Ud2为受端直流电压，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，t0为混合直流送端交流故障后直流电流断续时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在实时测量混合直流输电***发生送端交流故障后的母线电压有效值之前还包括确定混合直流输电***的固有参数和运行参数并输入，其中，所述固有参数包括混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗与换流变压器变比；所述运行参数包括正常运行时的送端交流***线电压有效值，正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角及受端直流电压。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度，其计算公式为：
Figure FDA0003409338950000021
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，0≤n≤1，ULL为正常运行时送端交流***线电压有效值，U'LL为交流故障后送端母线电压值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***整流站换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，其计算公式为：
U'LLF＝(1-n)ULL/kT (3)
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，kT为混合直流输电***换流变压器变比，ULL为正常运行时的送端交流***线电压有效值。
5.一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的***，其特征在于，所述***包括：
测量单元，其用于实时测量混合直流输电***送端交流故障后的母线电压有效值；
第一计算单元，其用于根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度；
第二计算单元，其用于根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***整流站换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压；
第三计算单元，其用于根据所述混合直流输电***送端交流故障后阀侧线电压，以及预先输入的混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗，混合直流输电***正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角和受端直流电压，确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间，其中，所述混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的计算公式为：
Figure FDA0003409338950000031
式中，L1、L2分别为混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，RL为混合直流输电***线路等效阻值，Xr为混合直流输电***送端等值换相电抗，Id为混合直流输电***正常运行时的电流，α为故障后送端LCC的触发角，Ud2为受端直流电压，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，t0为混合直流送端交流故障后直流电流断续时间。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述***还包括参数输入单元，其用于确定混合直流输电***的固有参数和运行参数并输入，其中，所述固有参数包括混合直流输电***送、受端平波电抗器电感值，线路等效阻值，送端等值换相电抗、换流变压器变比；所述运行参数包括正常运行时的送端交流***线电压有效值，正常运行时的直流电流，故障后送端LCC的触发角及受端直流电压。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述第一计算单元根据所述送端交流故障后母线电压有效值和预先输入的混合直流输电***正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***送端交流电压跌落程度，其计算公式为：
Figure FDA0003409338950000041
式中，n为混合直流输电***送端交流电压跌落程度，0≤n≤1，ULL为正常运行时送端交流***线电压有效值，U'LL为交流故障后送端母线电压值。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述第二计算单元根据所述混合直流输电***送端交流电压跌落程度，以及预先输入的混合直流输电***整流站换流变压器变比和正常运行时的送端交流***线电压有效值确定混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，其计算公式为：
U'LLF＝(1-n)ULL/kT (3)
式中，n为混合直流输电***交流故障后送端电压跌落程度，U'LLF为混合直流输电***交流故障后阀侧线电压，kT为所述混合直流输电***换流变压器变比，ULL为正常运行时的送端交流***线电压有效值。
CN201910805016.2A 2019-08-29 2019-08-29 一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法和*** Active CN110620395B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910805016.2A CN110620395B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法和***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910805016.2A CN110620395B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法和***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110620395A CN110620395A (zh) 2019-12-27
CN110620395B true CN110620395B (zh) 2022-03-04

Family

ID=68922519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910805016.2A Active CN110620395B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法和***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110620395B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105896585A (zh) * 2016-04-28 2016-08-24 南方电网科学研究院有限责任公司 一种混合多端直流输电***交流侧故障穿越控制方法
WO2017077045A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Danmarks Tekniske Universitet Method to predetermine current/power flow change in a dc grid
CN108462199A (zh) * 2018-01-26 2018-08-28 许继集团有限公司 一种孤岛换流站及其交流故障穿越方法
CN108988373A (zh) * 2018-06-21 2018-12-11 中国电力科学研究院有限公司 一种用于对混合直流输电***受端交流故障进行控制的方法及***
MX2018010568A (es) * 2016-03-10 2019-02-11 Nr Electric Co Ltd Metodo y aparato para controlar un sistema de transmision de corriente continua hibrido.
CN109842142A (zh) * 2019-01-30 2019-06-04 国网河南省电力公司电力科学研究院 Lcc-mmc混合三端高压直流输电***及其直流故障快速限流方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017077045A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Danmarks Tekniske Universitet Method to predetermine current/power flow change in a dc grid
MX2018010568A (es) * 2016-03-10 2019-02-11 Nr Electric Co Ltd Metodo y aparato para controlar un sistema de transmision de corriente continua hibrido.
CN105896585A (zh) * 2016-04-28 2016-08-24 南方电网科学研究院有限责任公司 一种混合多端直流输电***交流侧故障穿越控制方法
CN108462199A (zh) * 2018-01-26 2018-08-28 许继集团有限公司 一种孤岛换流站及其交流故障穿越方法
CN108988373A (zh) * 2018-06-21 2018-12-11 中国电力科学研究院有限公司 一种用于对混合直流输电***受端交流故障进行控制的方法及***
CN109842142A (zh) * 2019-01-30 2019-06-04 国网河南省电力公司电力科学研究院 Lcc-mmc混合三端高压直流输电***及其直流故障快速限流方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hybrid HVDC for Integrating Wind Farms With Special Consideration on Commutation Failure;Rong Zeng等;《IEEE Transactions on Power Delivery 》;20150602;全文 *
LCC-MMC 混合直流输电***整流侧故障穿越控制策略;蔡宜君等;《电力***保护与控制》;20180716;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110620395A (zh) 2019-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105896586B (zh) 一种电压源换流站的故障定位及恢复方法和***
CN105305433B (zh) 分布式电源接入配电网的最大功率渗透率计算方法
CN105024397B (zh) 海上风电经vsc‑mtdc输电并网***的动态模拟***
CN107482668B (zh) 高压直流定无功功率交流故障恢复方法与装置
CN109274079B (zh) 一种环状柔直电网线路的单端量保护方法
CN103887810A (zh) 基于短路比动态跟踪的直流***持续换相失败判断方法
CN103997033A (zh) 一种具备直流故障穿越能力的高压直流输电***
CN110829480A (zh) 适用于lcc-mmc混合级联换流站并联mmc单元的控制策略
CN109782129A (zh) 轨道交通牵引辅助变流器的接地故障点定位方法及装置
CN109449965B (zh) 一种直流电流变化的临界多馈入交互作用因子的计算方法及***
CN105656330A (zh) 一种适用于高电平模块化多电平换流器的电容均压策略
CN105680466A (zh) 一种采用双级直流电压的混合直流电网动态模拟***
CN107181276A (zh) 混合直流输电***换相失败恢复的方法及装置
CN111211574A (zh) 基于半桥型mmc多端直流电网直流侧双极故障电流计算方法
CN106712030B (zh) 基于wams动态跟踪的直流受端交流***电压稳定判别方法
Jacobson et al. A preliminary look at the feasibility of VSC HVDC in Manitoba
CN107884678B (zh) 一种高低端换流器同时换相失败的判断方法和装置
CN110620395B (zh) 一种确定混合直流输电***送端交流故障后直流电流断续时间的方法和***
CN109802418B (zh) 适用于特高压直流接入的局部电网电磁暂态模型等值方法
CN103490408A (zh) 一种基于电网多回直流协同调制的方法
CN107204624A (zh) 一种适应全球能源互联网的输电***及其控制方法
CN110492517A (zh) 一种多馈入直流输电***换相失败的风险评估方法及***
Mitra et al. Dynamic performance study of a HVDC grid using real-time digital simulator
CN109839570A (zh) 一种多端交直流混合配电网直流高阻故障检测方法和装置
CN109327051B (zh) 交直流配电网设计参数确定方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant