[发明专利]电力系统中分接头变压器实时负载调压的仿真方法及系统

说明书

本发明涉及电力系统实时仿真技术领域，公开了一种电力系统中分接头变压器实时负载调压的仿真方法及系统。本发明中，电力系统中分接头变压器实时负载调压的仿真方法，包含以下步骤：建立电力系统实时仿真模型；其中电力系统实时仿真模型包含分接头变压器本体及调档电路；运行电力系统实时仿真模型并进行采样；其中采样信息中包含分接头变压器的二次侧电压信息；判断二次侧电压信息是否与给定的电压信息一致；若否，则通过调档电路调整分接头变压器的档位，改变电压变比，使二次侧电压信息与给定的电压信息一致。这样仿真带有分接头变压器的电力系统时，使用本方法是一种有效的解决方案。

技术领域

本发明涉及电力系统实时仿真技术领域，特别涉及一种电力系统中分接头变压器实时负载调压的仿真方法及系统。

背景技术

电压源换流器型直流输电系统(VSC HVDC)是一种以可关断器件和脉宽调制(PWM)技术为基础的新型直流输电技术。这种输电技术能够瞬时实现有功和无功的独立解耦控制、给无源网络供电、换流站间无需通讯及易于构建多端直流系统；该技术能够同时向系统提供有功功率和无功功率的紧急支援，具有提高系统稳定性和输电能力的优势。

在VSC直流输电系统中，电压调制比M的大小对线电压谐波总畸变率THD有着一定关系：当调制比M<0.5时，不论子模块数N(等价于电平数)为多少，随着M的增大，THD显著上升；当M>0.5时，子模块数N较多时，电压THD虽然对M的灵敏度下降，但还是有一定的影响。因此，不允许电压源换流器工作在调制比较低工况。另外，当给定换流器的有功功率和无功功率的大小和流向需要根据工况进行修改时，需要相应调整系统侧变压器副边电压的等级。在VSC直流输电系统结构组成中，通常采用高压侧绕组带有分接头的变压器代替常规的单相或三相变压器，其目的一是为了将交流系统电压变换到与换流器直流侧电压相匹配的二次电压，以确保电压调制比M不至于过小，减小输出电压和电流的谐波量及交流滤波装置的容量；目的二是为了通过调节变压器副边电压等级，实现不同大小有功功率和无功功率传输。因此，建立电压源换流器型直流输电系统实时仿真模型，实时仿真验证分接头变压器档位调节，实现换流器的有效控制及安全运行都具有重要实际意义。

目前，关于分接头变压器的VSC直流输电系统的实时仿真可以在RTDS(实时数字仿真仪)上实现。不过，RTDS主要应用于传统交直流电力系统的电磁暂态仿真，而如今随着功率半导体器件在电力系统中的广泛应用，将给电力系统实时仿真带来很大的挑战，这是因为大量的电力电子开关器件以及电力节点在解算过程中将变得十分困难，致使仿真规模受限，经济性不高。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种电力系统中分接头变压器实时负载调压的仿真方法及系统，给包含分接头变压器的电力系统仿真带来了极大方便，提高了仿真效率及仿真的经济性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电力系统中分接头变压器实时负载调压的仿真方法，包含以下步骤：

建立电力系统实时仿真模型；其中，电力系统实时仿真模型包含分接头变压器本体及调档电路；

运行所述电力系统实时仿真模型，并进行采样；其中，采样信息中包含所述分接头变压器的二次侧电压信息；

判断所述分接头变压器二次侧电压信息是否与给定的电压信息一致；若否，则通过调档电路调整所述分接头变压器的档位，改变电压变比，使所述分接头变压器二次侧电压信息与给定的电压信息一致。

本发明的实施方式还提供了一种电力系统中分接头变压器实时负载调压的仿真系统，包含：上位机、下位机与控制器；

所述上位机与所述下位机通信连接；所述下位机与所述控制器之间通信连接；

所述上位机，用于建立电力系统实时仿真模型，并将所述电力系统实时仿真模型下载到所述下位机中；其中，所述电力系统实时仿真模型中包含分接头变压器本体及档位逻辑控制模块；