[发明专利]一种高压直流输电阻抗扫描方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，特别涉及一种高压直流输电阻抗扫描方法。

背景技术

国内的设计单位普遍使用NIMSCAN软件进行交流系统谐波阻抗等值计算，但NIMSCAN软件具有如下缺点；

1)阻抗扫描功能单一，NIMSCAN软件本身只能读取.nim形式的文件，需和第三方接口程序配合使用，将.dat文件和.swi文件转化为.nim文件，否则在形成新的.nim文件时，需要对每个原始文件按固定格式填写.nim文件；而每次扫描的文件数量庞大，给工作人员带来很大的工作量，影响工作效率，而且过多的繁琐操作可能会使工作人员手工操作失误，导致数据出错。一个.nim文件对应一个.out文件，对多个.out文件的最大最小阻抗值统计需要用户自己处理或通过第三方软件完成；NIMSCAN软件本身也不生成系统阻抗图、幅频特性图和相频特性图。

2)对扫描结点数有限制，最多扫描12000个结点，而实际系统的BPA文件的结点数巨大，用户需在BPA中对超过范围的远方结点先进行等值，工作量大操作复杂；

3)界面不友好，使用不方便，NIMSCAN是基于DOS环境开发的，无操作界面，待测结点号等输入信息均需要写在.nim输入文件中，要求操作人员对.nim 文件的数据形式十分熟悉。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压直流输电阻抗扫描方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种高压直流输电阻抗扫描方法包括如下步骤：

1)将包含各电力元件基频下的潮流和阻抗标幺值的.dat文件和.swi文件转化为excel文件，excel文件中包含结点信息和电力元件参数信息；

2)设定阻抗扫描范围和高压直流输电网络中的待测结点；

3)将传输线、变压器、发电机、负荷的基频模型转化为相应的高频模型，并根据高频模型推导出导纳与电压电流的关系式I_n＝Y_nU_n；

4)读取excel文件中的信息，根据步骤3)中的高频模型计算各结点间的导纳，并生成结点导纳矩阵Y_n，并将待测结点的导纳设置在导纳矩阵Y_n的最末行；

5)采用稀疏技术存储结点导纳矩阵Y_n；

6)对公式I_n＝Y_nU_n中的电流向量I_n赋值，将最末行待测结点行电流置1，其余电流置0，求得的U_n即为待测结点的谐波阻抗。

优选地，步骤5)中导纳矩阵Y_n在存储时，将导纳矩阵Y_n的对角元素集中存放在一维数组中，其上三角矩阵中的非零元素按行依次存放在另一个一维数组中，再相应地用两个一维数组指明每个元素在原矩阵中的行、列位置。

优选地，所述步骤6)中求解U_n时采用高斯消元法。

与现有技术相比，该高压直流输电阻抗扫描方法将待测结点的导纳放在导纳矩阵的最后一行，省去回代过程，简化了计算过程，同时可以直接接收.dat文件和.swi文件；除此之外，由该高压直流输电阻抗扫描方法开发的软件界面友好，操作方便，简单易学。

附图说明

图1为本发明提供的高压直流输电阻抗扫描方法的流程图。

图2为发电机等值模型。

图3为变压器等值模型。

图4为双绕组变压器的π型等值模型。

图5为输电线路等值模型。

图6为串联负荷模型。

图7为实施例中的高压直流输电线路模型。

图8为输入参数excel表。

图9为PSCAD验证下的幅频特性图。

图10为PSCAD验证下的相频特性图。

图11为系统阻抗区域图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。