[发明专利]基于机电暂态的直流输电系统换相失败判断与模拟方法

权利要求书

1.一种基于机电暂态的直流输电系统换相失败判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.建立含有直流输电的交直流电力系统机电暂态仿真模型，包括潮流计算模型和稳定计算模型；

S2.利用步骤S1形成的机电暂态仿真模型，计算交流系统中某一点发生交流三相/单相短路故障，获取故障前高压直流逆变侧换流母线三相电压有效值                                                与故障瞬间高压直流逆变侧换流母线三相电压有效值；

S3.利用步骤S2的机电暂态仿真结果，采用实际运行经验和电磁暂态仿真结果作为判断换相失败发生条件的基础，通过比较分析故障瞬间高压直流逆变侧换流母线三相电压有效值变化情况来判断直流系统是否发生换相失败：

S301.若仿真计算的是交流三相短路故障，且故障瞬间直流逆变侧换流母线三相电压跌落到故障前电压值的90％以下，即/ < 0.9，则判断该点发生交流系统的三相短路故障将引起相应直流发生换相失败；

S302.若仿真计算的是交流单相短路故障，且故障瞬间直流逆变侧换流母线三相电压跌落到故障前电压值的92％以下，即/ < 0.92，则判断该点发生交流系统的单相短路故障将引起相应的直流发生换相失败；

S303.若仿真计算的是交流三相短路故障或单相短路故障，且故障瞬间直流逆变侧换流母线三相电压跌落到故障前电压值的70％以下，即/ < 0.7，则判断该点发生交流系统的短路故障将引起相应的直流发生换相失败，且直流功率将会降低至零；

S4.对于交流系统中的各点，重复步骤S3，通过扫描计算确定在给定故障类型下引起高压直流系统换相失败的交流故障区域。

2.根据权利要求1所述的基于机电暂态的直流输电系统换相失败判断方法，其特征在于,所述步骤S1具体包括以下步骤：

S11.建立含有直流输电的交直流电力系统的潮流计算模型；要求交直流系统模型应包含电网中110kV及以上电压等级电网，电力负荷挂在220kV及110kV主变的中、低压侧，无功补偿装置需单独模拟，不与负荷进行合并；

S12.建立含有直流输电的交直流电力系统的暂态稳定计算模型；要求同步发电机采用Eq”、Ed”变化模型，且考虑自动励磁调节装置、调速器和PSS作用；直流系统参数设置需要考虑直流控制系统作用；负荷模型采用由恒定阻抗、恒定电流、恒定功率并计及频率特性因子的综合负荷模型。

3.一种基于机电暂态的直流输电系统换相失败模拟方法，其特征在于,

根据基于机电暂态仿真的直流输电系统换相失败判断结果，若交流系统中某一点发生交流三相/单相短路故障后直流系统换相失败，则在暂态仿真计算中采用人为修改直流功率模拟直流系统换相失败，包括以下步骤：

S31.在交流系统三相/单相故障发生时T（故障发生）将直流功率定值人为设置为0，持续5周波；

S32.在三相/单相短路故障消失T（故障消失）开始恢复直流功率，在5周波后直流系统功率定值恢复到额定功率。