[发明专利]一种基于多分接头换流变压器的电磁暂态实时仿真方法

说明书

本发明公开了一种基于多分接头换流变压器的电磁暂态实时仿真方法包括，忽略变压器励磁支路，根据三绕组变压器高中低压侧的电压、电流关系使用受控电压源和受控电流源实现换流变压器的升降压；确定换流变压器的调压范围以及分接头数，根据所述的调压范围与分接头数确定变压器的变比范围；对中、低压侧受控电压信号加一个步长的延时，分别在中、低压侧对经过增益和延时后的电压进行补偿。本方法解决了换流变压器因开关数量多给仿真机带来的实时化处理困难和数值的精度性等技术问题。

技术领域

本发明涉及直流输电中的换流站技术领域，尤其涉及一种基于多分接头换流变压器的电磁暂态实时仿真方法。

背景技术

随着电能需求的不断增大，鉴于能源点与负荷地分布不均衡的问题，直流输电应势成为当下电力发展的焦点。直流输电工程投建之前需要对一次系统和二次系统进行建模实时仿真测试验证，以保证工程的安全建设稳定运行。换流变压器作为直流输电中连接交流系统与直流系统的至关重要的设备之一，由于其分接头数量多而一度成为实时仿真的难题，因此研究适用于多分接头换流变压器的电磁暂态实时仿真的建模方法很有必要。换流变压器通常带有数量较多的分接头，在换流变压器实时仿真建模中，切换分接头开关器件时会导致系统的拓扑结构发生改变，仿真解算器需要实时更新计算系统的节点导纳矩阵，随之给硬件带来计算量大和储存量大的挑战。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了一种基于多分接头换流变压器的电磁暂态实时仿真方法，能够解决换流变压器的开关数量多给仿真机带来的实时化处理困难的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种基于多分接头换流变压器的电磁暂态实时仿真方法，包括：

忽略变压器励磁支路，根据三绕组变压器高中低压侧的电压、电流关系使用受控电压源和受控电流源实现换流变压器的升降压；

确定换流变压器的调压范围以及分接头数，根据所述的调压范围与分接头数确定变压器的变比范围；

对中、低压侧受控电压信号加一个步长的延时，分别在中、低压侧对经过增益和延时后的电压进行补偿。

作为本发明所述的基于多分接头换流变压器的电磁暂态实时仿真方法的一种优选方案，其中：所述三绕组变压器高中低压侧的电压、电流关系表达式为：

其中，u₁(t)为高压侧电压瞬时值，u₂(t)为中压侧电压瞬时值，u₃(t)为低压侧电压瞬时值，i₁(t)为高压侧电流瞬时值，i₂(t)为中压侧电流瞬时值，i₃(t)为低压侧电流瞬时值，k₁₂为中压侧对高压侧的变比，k₁₃为低压侧对高压侧的变比。

作为本发明所述的基于多分接头换流变压器的电磁暂态实时仿真方法的一种优选方案，其中：所述实现换流变压器的升降压包括，使用受控电压源和受控电流源分别经过增益作用实现换流变压器的升降压功能；

所述增益表示变压器的变比。

作为本发明所述的基于多分接头换流变压器的电磁暂态实时仿真方法的一种优选方案，其中：所述受控电压源和受控电流源包括，高压侧使用受控电流源，中、低压侧使用受控电压源。