基于rtds的直流輸電仿真建模方法及仿真系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于RTDS的直流輸電仿真建模方法及仿真系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對于直流模型建模和仿真研究，部分研究機(jī)構(gòu)采用機(jī)電暫態(tài)建模和仿真方法，其仿真方法具有一定的局限性，其仿真模型與實(shí)際偏差存在一定差異。部分研究機(jī)構(gòu)采用實(shí)時數(shù)字仿真方法，并接入了直流控制保護(hù)裝置，能準(zhǔn)確模擬直流運(yùn)行特性，在電網(wǎng)運(yùn)行中取得了實(shí)質(zhì)效果，但當(dāng)直流輸電工程較多時，投資成本較大。
[0003]大規(guī)模直流密集接入、交直流交互影響問題突出、直流系統(tǒng)無功電壓控制復(fù)雜等因素，對華東電網(wǎng)的規(guī)劃和運(yùn)行造成了重大影響，為確保華東特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，迫切需要掌握直流控制保護(hù)策略，建立直流輸電系統(tǒng)詳細(xì)模型，準(zhǔn)確模擬直流輸電的實(shí)際物理特性以及交直流系統(tǒng)之間的相互影響機(jī)理。
[0004]為了能全面掌握華東直流運(yùn)行特性、準(zhǔn)確分析交直流交互影響機(jī)理、深入研究多直流饋入對華東電網(wǎng)影響，若搭建能準(zhǔn)確模擬直流暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的全過程詳細(xì)數(shù)字仿真模型，以有效支撐華東特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)的電網(wǎng)規(guī)劃和系統(tǒng)分析工作，對提高電網(wǎng)規(guī)劃的合理性及運(yùn)行的可靠性，確保交直流輸電設(shè)備以及電網(wǎng)的安全運(yùn)行均有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于RTDS的直流輸電仿真建模方法及仿真系統(tǒng)，其能準(zhǔn)確模擬直流輸電的實(shí)際物理特性以及交直流系統(tǒng)之間的相互影響機(jī)理。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種基于RTDS的直流輸電仿真建模方法，其特征是，包含如下步驟:
51、采集直流一次系統(tǒng)參數(shù)以及直流控制保護(hù)程序；
52、搭建直流一次系統(tǒng)模型；
53、搭建直流控制保護(hù)系統(tǒng)模型；
54、將直流一次系統(tǒng)模型和直流控制保護(hù)系統(tǒng)模型進(jìn)行拼接，建立直流輸電全過程模型。
[0007]上述的基于RTDS的直流輸電仿真建模方法，其中，所述步驟SI中的一次系統(tǒng)參數(shù)包含:
直流換流站整流側(cè)和逆變側(cè)等值交流系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)、交流系統(tǒng)條件參數(shù)、換流變壓器參數(shù)、平波電抗器參數(shù)、直流線路及接地極線路參數(shù)、交流濾波器參數(shù)、直流濾波器參數(shù)。
[0008]上述的基于RTDS的直流輸電仿真建模方法，其中，所述的步驟S2具體包含:
521、用RTDS電力系統(tǒng)元件庫的元件搭建出直流換流站的直流一次系統(tǒng)；
522、根據(jù)采集的直流一次系統(tǒng)參數(shù)，設(shè)置各元件參數(shù)，建立直流一次系統(tǒng)模型。
[0009]上述的基于RTDS的直流輸電仿真建模方法，其中，所述的步驟S3具體包含: 采用RTDS控制元件庫中的模塊搭建直流控制保護(hù)系統(tǒng)模型。
[0010]上述的基于RTDS的直流輸電仿真建模方法，其中，所述的直流控制保護(hù)系統(tǒng)模型具體包含:
控制單元，其包含換流器觸發(fā)角控制模塊、觸發(fā)脈沖產(chǎn)生模塊、極功率/電流控制模塊以及過負(fù)荷控制模塊；所述的換流器觸發(fā)角控制模塊連接所述的觸發(fā)脈沖產(chǎn)生模塊；
直流系統(tǒng)保護(hù)模塊，其連接所述的換流器觸發(fā)角控制模塊，在直流系統(tǒng)故障狀態(tài)時傳送換流器觸發(fā)角控制模塊閉鎖信號；
運(yùn)行人員工作站，其通過極功率/電流控制模塊連接到所述的換流器觸發(fā)角控制模塊。
[0011]上述的基于RTDS的直流輸電仿真建模方法，其中，所述的控制單元還包含:
換流變分接頭控制模塊；
角度、電流電壓基準(zhǔn)值計算模塊，其分別連接到所述的換流器觸發(fā)角控制模塊以及換流變分接頭控制模塊。
[0012]無功功率控制模塊，所述的運(yùn)行人員工作站連接該無功功率控制模塊。
[0013]—種基于RTDS的直流輸電仿真系統(tǒng)，其特征是，包含:
數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集一次系統(tǒng)參數(shù)以及直流控制保護(hù)程序；
直流一次系統(tǒng)仿真模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊所采集的一次系統(tǒng)參數(shù)來搭建直流一次系統(tǒng)t吳型；
直流控制保護(hù)系統(tǒng)仿真模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊所采集的直流控制保護(hù)程序來搭建直流控制保護(hù)系統(tǒng)模型；
整合模塊，用于將仿真直流控制保護(hù)系統(tǒng)模型與直流一次系統(tǒng)模型進(jìn)行拼接。
[0014]上述的基于RTDS的直流輸電仿真系統(tǒng)，其中，所述的直流控制保護(hù)系統(tǒng)模型具體包含:
控制單元，其包含換流器觸發(fā)角控制模塊、觸發(fā)脈沖產(chǎn)生模塊、極功率/電流控制模塊以及過負(fù)荷控制模塊；所述的換流器觸發(fā)角控制模塊連接所述的觸發(fā)脈沖產(chǎn)生模塊；
直流系統(tǒng)保護(hù)模塊，其連接所述的換流器觸發(fā)角控制模塊，在直流系統(tǒng)故障狀態(tài)時傳送換流器觸發(fā)角控制模塊閉鎖信號；
運(yùn)行人員工作站，其通過極功率/電流控制模塊連接到所述的換流器觸發(fā)角控制模塊。
[0015]上述的基于RTDS的直流輸電仿真系統(tǒng)，其中，所述的控制單元還包含:
換流變分接頭控制模塊；
角度、電流電壓基準(zhǔn)值計算模塊，其分別連接到所述的換流器觸發(fā)角控制模塊以及換流變分接頭控制模塊。
[0016]無功功率控制模塊，所述的運(yùn)行人員工作站連接該無功功率控制模塊。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):本系統(tǒng)模型能準(zhǔn)確模擬直流穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性，真實(shí)地模擬反映直流輸電全過程的運(yùn)行狀態(tài)，并代替實(shí)際直流控制保護(hù)柜開展直流系統(tǒng)相關(guān)研究，為及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)可能存在的問題，并提出措施和建議創(chuàng)造了有利條件。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的方法流程圖；
圖2為本發(fā)明的直流控制保護(hù)系統(tǒng)模型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0020]如圖1所示；一種基于RTDS的直流輸電仿真建模方法，其包含如下步驟:S1、采集直流一次系統(tǒng)參數(shù)以及直流控制保護(hù)程序；S2、搭建直流一次系統(tǒng)模型；S3、搭建直流控制保護(hù)系統(tǒng)模型；S4、將直流一次系統(tǒng)模型和直流控制保護(hù)系統(tǒng)模型進(jìn)行拼接，建立直流輸電全過程模型。
[0021]所述步驟SI中的一次系統(tǒng)參數(shù)包含:直流換流站整流側(cè)和逆變側(cè)等值交流系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)、交流系統(tǒng)條件參數(shù)、換流變壓器參數(shù)、平波電抗器參數(shù)、直流線路及接地極線路參數(shù)、交流濾波器參數(shù)、直流濾波器參數(shù)。
[0022]所述的步驟S2具體包含:S21、用RTDS電力系統(tǒng)元件庫的元件搭建出直流換流站的直流一次系統(tǒng)；S22、根據(jù)采集的直流一次系統(tǒng)參數(shù)，設(shè)置各元件參數(shù)，建立直流一次系統(tǒng)模型。在RTDS中，若對單回±500kV直流一次系統(tǒng)進(jìn)行完全建模，則總節(jié)點(diǎn)數(shù)為52，在一個RACK的仿真規(guī)模限制內(nèi)(66)。而單回±800kV直流一次系統(tǒng)完全建模后的節(jié)點(diǎn)數(shù)將超過此限制，需要對一次系統(tǒng)模型進(jìn)行簡化調(diào)制，