[发明专利]基于机电暂态仿真的常规直流输电系统模拟方法和系统

权利要求书

1.一种基于机电暂态仿真的常规直流输电系统模拟方法，其特征在于，包括：

获取交流系统提供给常规直流输电系统的交流电压，并获取逆变器在上一个交流步长的状态；

当所述逆变器在上一个交流步长的状态为换相未失败状态时，获取所述逆变器的触发角；当所述逆变器在上一个交流步长的状态为换相失败状态时，判断所述交流电压是否满足第一预设条件；

若是，则判定当前直流步长的所述逆变器的状态为换相未失败状态,同时获取所述逆变器的触发角；若否，则判定当前直流步长的所述逆变器的状态为换相失败状态,同时获取所述逆变器的触发角；

按照熄弧角计算公式根据所述逆变器的触发角得到熄弧角；

当所述交流电压满足第一预设条件时,判断所述熄弧角是否满足第二预设条件；若是，则判定当前直流步长的所述逆变器的状态为换相失败状态；若否，则判定当前直流步长的所述逆变器的状态为换相未失败状态；

当判定当前直流步长的所述逆变器的状态为换相失败状态时，根据第一准稳态模型求解常规直流输电系统；

其中，所述第一预设条件包括：所述交流电压大于第一交流电压预设值或所述交流电压在相邻两个交流步长中增加，且增加的电压值大于第二交流电压预设值；所述第二预设条件为所述熄弧角小于或等于7.2°；若交流系统三相电压对称，则交流系统提供给常规直流输电系统的交流电压为换流母线的正序电压；若交流系统三相电压不对称，则交流系统提供给常规直流输电系统的交流电压为换流母线的最低相电压；

当换流母线三相电压不对称时，所述熄弧角计算公式为：

当换流母线三相电压对称时，所述熄弧角计算公式为：

其中，γ_i为所述熄弧角；X_c为变压器等效电抗；I_d为直流电流，以整流器流向逆变器为正方向；k_T为变压器变比；V_ti为逆变器换流母线的交流线电压有效值；α_i为逆变器的触发角；Φ为由于换流母线三相电压不对称导致的自然换相点前移角度；ΔU_f为最低相电压的电压跌落值；η为调整系数，取1.4，用于从重考虑三相电压不对称时偏移角度的影响；

所述第一准稳态模型为：

其中，V_dr为整流器的直流电压；n_t为换流器的桥数；k_T为变压器变比；V_tr为整流器换流母线的交流线电压有效值；α_r为整流器的触发角；X_c为变压器等效电抗；I_d为直流电流，以整流器流向逆变器为正方向；V_di为逆变器直流电压；R为直流线路电阻；L为直流线路电感；C为直流线路的等效电容的值的一半；I_r为整流器直流线路的等效电容流过的电流。

2.如权利要求1所述的基于机电暂态仿真的常规直流输电系统模拟方法，其特征在于，当所述交流电压不满足第一预设条件时，还包括：

根据第二准稳态模型求解常规直流输电系统；其中，所述第二准稳态模型为：

其中，V_dr为整流器的直流电压；n_t为换流器的桥数；k_T为变压器变比；V_tr为整流器换流母线的交流线电压有效值；α_r为整流器的触发角；X_c为变压器等效电抗；I_d为直流电流，以整流器流向逆变器为正方向；V_di为逆变器直流电压；α_i为逆变器的触发角；R为直流线路电阻；L为直流线路电感；V_ti为逆变器换流母线的交流线电压有效值；C为直流线路的等效电容的值的一半；I_r为整流器直流线路的等效电容流过的电流；I_i为逆变器线路的等效电容流过的电流。