一種電力系統(tǒng)混合仿真故障統(tǒng)一處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是一種電力系統(tǒng)混合仿真故障統(tǒng)一處理的方法，屬于交直流大電網(wǎng)數(shù)字仿 真技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 為研究和分析大規(guī)模交直流系統(tǒng)相互作用的電網(wǎng)特性，保障大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運 行，精確而可信的仿真系統(tǒng)是必不可少的工具。目前，人們已開發(fā)出電磁-機電混合實時仿 真平臺，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)中電磁和機電的暫態(tài)過程有機結(jié)合，緊密禪合在一起同時進行仿 真。
[0003] 對含有大容量電力電子裝置的交流電網(wǎng)，由于存在復(fù)雜的換流過程，該類電網(wǎng)的 分析面臨與上述交直流混合系統(tǒng)相似的問題和計算分析的需求。隨著大量電力電子裝置投 運、大量電力電子用電負(fù)荷投入電網(wǎng)，電網(wǎng)S相不對稱情況越發(fā)嚴(yán)重。該些電網(wǎng)中出現(xiàn)的實 際問題對混合仿真模擬系統(tǒng)在非對稱故障、擾動激勵下特性和行為、系統(tǒng)=相不對稱工況 下運行行為提出了要求。
[0004] 傳統(tǒng)的混合仿真機電暫態(tài)程序?qū)?相不對稱工況、故障擾動的處理，大多只針對 單端口電網(wǎng)橫向故障或縱向故障進行計算，缺少統(tǒng)一處理方法，計算效率低下，難W在大規(guī) 模電網(wǎng)中處理多端口橫向、縱向復(fù)故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種電力系統(tǒng)混合仿真故障統(tǒng)一處理 的方法，給出大規(guī)模電網(wǎng)多端口橫向、縱向復(fù)故障的綜合導(dǎo)納統(tǒng)一表達式，全面涵蓋了電力 系統(tǒng)所有故障類型，克服了傳統(tǒng)混合仿真故障計算的單一性，從而提高混合仿真故障計算 的效率，實現(xiàn)編程標(biāo)準(zhǔn)化，是一種實用可行的故障計算方法。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電力系統(tǒng)混合仿真故障統(tǒng)一處理的方法， 該方法包括W下步驟：
[0007] A、混合仿真中，機電暫態(tài)側(cè)采用機電暫態(tài)超實時仿真程序TH-STBLT建立電力系 統(tǒng)交流網(wǎng)絡(luò)；
[000引B、在故障端口處，將電力系統(tǒng)交流網(wǎng)絡(luò)劃分為正常子網(wǎng)絡(luò)和多端口故障子網(wǎng)絡(luò)；
[0009] C、在正常子網(wǎng)絡(luò)中，電網(wǎng)部分采用基波S序網(wǎng)絡(luò)描述，發(fā)電機、動態(tài)負(fù)荷、電力電 子裝置等一次設(shè)備動態(tài)元件接入正序網(wǎng)；
[0010] D、在多端口故障子網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)故障信息建立電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)元件的故障模型，推 導(dǎo)出多端口復(fù)故障的綜合導(dǎo)納統(tǒng)一模塊Yf;其中，所述故障信息包括橫向故障信息和縱向 故障信息；所述故障模型包括橫向故障模型和縱向故障模型；
[0011] 橫向故障的綜合導(dǎo)納模塊為 '1
[0015] E、將Yf疊加進正常子網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)導(dǎo)納模塊Y中，計算正序網(wǎng)故障端口的正序電壓 和正序電流；
[0016] F、通過正序故障端口電流計算負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)的故障端口電壓。
[0017] 本發(fā)明給出了大規(guī)模電網(wǎng)多端口橫向、縱向復(fù)故障的綜合導(dǎo)納統(tǒng)一表達式，全面 涵蓋了電力系統(tǒng)所有故障類型，克服了傳統(tǒng)混合仿真故障計算的單一性，從而提高混合仿 真故障計算的效率，實現(xiàn)編程標(biāo)準(zhǔn)化，是一種實用可行的故障計算方法。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明另一【具體實施方式】，橫向故障模型包括接地短路故障、相間短路故障 和=相不平衡負(fù)荷，橫向故障模型采用一Y接=相阻抗接入故障端口，其中Y接=相阻抗 中性點通過阻抗接地來描述。多端口故障子網(wǎng)絡(luò)一共有t個，即故障子網(wǎng)絡(luò)1，故障子網(wǎng)絡(luò) 2，……，故障子網(wǎng)絡(luò)t。
[0019] 根據(jù)=相電壓和=相電流關(guān)系，可得t個橫向故障子網(wǎng)絡(luò)的相量模塊關(guān)系式：
【主權(quán)項】
1. 一種電力系統(tǒng)混合仿真故障統(tǒng)一處理的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟： A、 混合仿真中，機電暫態(tài)側(cè)采用機電暫態(tài)超實時仿真程序TH-STBLT建立電力系統(tǒng)交 流網(wǎng)絡(luò)； B、 在故障端口處，將電力系統(tǒng)交流網(wǎng)絡(luò)劃分為正常子網(wǎng)絡(luò)和多端口故障子網(wǎng)絡(luò)； C、 在正常子網(wǎng)絡(luò)中，電網(wǎng)部分采用基波三序網(wǎng)絡(luò)描述，發(fā)電機、動態(tài)負(fù)荷、電力電子裝 置等一次設(shè)備動態(tài)元件接入正序網(wǎng)； D、 在多端口故障子網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)故障信息建立電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)元件的故障模型，推導(dǎo)出 多端口復(fù)故障的綜合導(dǎo)納統(tǒng)一模塊Yf;其中，所述故障信息包括橫向故障信息和縱向故障 信息；所述故障模型包括橫向故障模型和縱向故障模型； 所述橫向故障的綜合導(dǎo)納模塊為
Ejf Yf疊加進正常子網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)導(dǎo)納模塊Y中，計算正序網(wǎng)故障端口的正序電壓和正 序電流； F、通過正序故障端口電流計算負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)的故障端口電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述橫向故障模型包括接地短路故障、相 間短路故障和三相不平衡負(fù)荷，橫向故障模型采用一 Y接三相阻抗接入故障端口，其中Y接 三相阻抗中性點通過阻抗接地來描述。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述縱向故障模型包括斷線，縱向故障模 型增加的故障支路可由三相阻抗接入故障線路來描述：正常情況下，故障支路阻抗值為一 個很小的值，而三相阻抗設(shè)置不同的值來組合出不同的縱向故障或擾動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用序分量法，將電壓和電流進行三相和 三序變換。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在電力系統(tǒng)混合仿真的橫向故障計算中， 將橫向故障的綜合導(dǎo)納模塊Yf合并進入電網(wǎng)正序網(wǎng)的導(dǎo)納模塊Y中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在電力系統(tǒng)混合仿真的縱向故障計算中， 將縱向故障的綜合導(dǎo)納模塊Yf^并進入電網(wǎng)正序網(wǎng)導(dǎo)納模塊Y中。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電力系統(tǒng)混合仿真故障統(tǒng)一處理的方法，其包括以下步驟：A、混合仿真中，機電暫態(tài)側(cè)采用機電暫態(tài)超實時仿真程序TH-STBLT建立電力系統(tǒng)交流網(wǎng)絡(luò)；B、在故障端口處，將電力系統(tǒng)交流網(wǎng)絡(luò)劃分為正常子網(wǎng)絡(luò)和多端口故障子網(wǎng)絡(luò)；C、在正常子網(wǎng)絡(luò)中，電網(wǎng)部分采用基波三序網(wǎng)絡(luò)描述，發(fā)電機、動態(tài)負(fù)荷、電力電子裝置等一次設(shè)備動態(tài)元件接入正序網(wǎng)；D、在多端口故障子網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)故障信息建立電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)元件的故障模型，推導(dǎo)出多端口復(fù)故障的綜合導(dǎo)納統(tǒng)一模塊Yf；E、將Yf疊加進正常子網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)導(dǎo)納模塊Y中，計算正序網(wǎng)故障端口的正序電壓和正序電流；F、通過正序故障端口電流計算負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)的故障端口電壓。
【IPC分類】G05B17-02
【公開號】CN104865843
【申請?zhí)枴緾N201510131939
【發(fā)明人】胡云, 張樹卿, 郭琦, 歐開健, 李偉, 蔡海青, 童陸園
【申請人】南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月25日