[发明专利]一种交直流混联电力系统暂态稳定性能分析方法及装置

说明书

本发明公开一种交直流混联电力系统暂态稳定性能分析方法及装置，方法包括计算纯交流系统的临界故障切除角和极限切除时间；建立交直流混联系统稳态潮流的广义数学模型，并基于广义数学模型获取暂态故障前的交直流混联系统稳态传输功率以及暂态故障后的交直流混联系统最大传输功率；计算暂态故障后的交直流混联系统的临界切除角和暂态故障后的交直流混联系统的临界切除时间；根据暂态故障后的交直流混联系统的临界切除角以及临界切除时间判断交直流混联电力系统暂态稳定性。可以对交直流输电系统的暂态稳定性进行综合分析，并对所建立的数学模型进行数值分析，给出交直流混联电力系统暂态稳定特性性能定量评估指标。

技术领域

本发明属于电力系统分析技术领域，尤其涉及一种交直流混联电力系统暂态稳定性能分析方法及装置。

背景技术

现有关于交直流输电系统稳定性分析的研究都是基于数值方法，而没有基于解析方法的工作。如基于初始状态能量和系统临界能量进行判断稳定性的数值分析，虽能给出暂态稳定评估的近似解，但是物理意义不清楚，不利于指导控制人员采取稳定提升措施，并且计算时间较长，影响保护整定和控制效率，为了全面地研究一个交直流混联输电系统的行为，需要建立一个合适的数学模型。此外，系统中哪个参数的变化对系统性能的影响程度，如果可以用一个易于评价的数学模型来描述，将有利于定量分析交直流混联电力系统的暂态稳定特性，并高效指导交直流混联系统运维控制人员采取相应的稳定提升措施。

因此，亟需一种基于极限切除时间的交直流混联电力系统暂态稳定性能分析方法及装置。

发明内容

本发明提供一种交直流混联电力系统暂态稳定性能分析方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。

第一方面，本发明提供一种交直流混联电力系统暂态稳定性能分析方法，包括：根据纯交流系统暂态稳定分析的等面积准则，计算纯交流系统的临界故障切除角和极限切除时间；建立交直流混联系统稳态潮流的广义数学模型，并基于所述广义数学模型获取暂态故障前的交直流混联系统稳态传输功率以及暂态故障后的交直流混联系统最大传输功率； 根据暂态故障前的所述交直流混联系统稳态传输功率以及暂态故障后的所述交直流混联系统最大传输功率，计算暂态故障后的交直流混联系统的临界切除角，其表达式为：，式中，，其中为直流电传输导致的转子角度，为交流电传输导致的转子角度，为纯交流系统的故障前稳态负荷角，为暂态故障前的交直流混联系统稳态传输功率，为暂态故障后的交直流混联系统最大传输功率；根据纯交流系统的临界故障切除角以及极限切除时间，计算暂态故障后的交直流混联系统的临界切除时间，其表达式为：，式中，为交直流混联系统临界切除系数，为纯交流系统临界切除系数，为交流电压混合百分比，为直流电压混合百分比，为交流电流与负载电流之间的比值，为直流电流与负载电流之间的比值；根据暂态故障后的交直流混联系统的临界切除角以及临界切除时间判断交直流混联电力系统暂态稳定性。

第二方面，本发明提供一种交直流混联电力系统暂态稳定性能分析装置，包括：第一计算模块，配置为根据纯交流系统暂态稳定分析的等面积准则，计算纯交流系统的临界故障切除角和极限切除时间；获取模块，配置为建立交直流混联系统稳态潮流的广义数学模型，并基于所述广义数学模型获取暂态故障前的交直流混联系统稳态传输功率以及暂态故障后的交直流混联系统最大传输功率； 第二计算模块，配置为根据暂态故障前的所述交直流混联系统稳态传输功率以及暂态故障后的所述交直流混联系统最大传输功率，计算暂态故障后的交直流混联系统的临界切除角，其表达式为：，式中，，其中为直流电传输导致的转子角度，为交流电传输导致的转子角度，为纯交流系统的故障前稳态负荷角，为暂态故障前的交直流混联系统稳态传输功率，为暂态故障后的交直流混联系统最大传输功率；第三计算模块，配置为根据纯交流系统的临界故障切除角以及极限切除时间，计算暂态故障后的交直流混联系统的临界切除时间，其表达式为：，式中，为交直流混联系统临界切除系数，为纯交流系统临界切除系数，为交流电压混合百分比，为直流电压混合百分比，为交流电流与负载电流之间的比值，为直流电流与负载电流之间的比值；判断模块，配置为根据暂态故障后的交直流混联系统的临界切除角以及临界切除时间判断交直流混联电力系统暂态稳定性。