CN108649782B - 动态泄能装置的参数整定方法、装置及仿真设备 - Google Patents

动态泄能装置的参数整定方法、装置及仿真设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种动态泄能装置的参数整定方法、装置及仿真设备，其中，动态泄能装置的参数包括，电阻值和电容值，所述方法包括：根据直流系统额定电能计算所述泄能电阻值；获取电容初始值；基于所述电容初始值和泄能电阻值控制所述换流器闭锁，得到闭锁结果；根据所述闭锁结果对所述电容初始值进行调整，得到电容整定值。可以较为迅速的确定动态泄能装置中各部分的参数，节约了装置的设计时间并能保证装置的运行取得预期效果。

Description

动态泄能装置的参数整定方法、装置及仿真设备
技术领域
本发明涉及直流输电技术领域，具体涉及到一种动态泄能装置的参数整定方法、装置及仿真设备。
背景技术
当前，我国远距离大容量电力外送大多采用常规高压直流形式，其相比于特高压交流形式具有很好的经济性。但由于晶闸管特性所致，常规直流在运行时容易发生换相失败。单次换相失败并不会对系统产生大的不良影响。但是若不加以适当策略，单次换相失败可能演变为连续的换相失败，多次换相失败将会导致直流系统双极闭锁，大量功率转移至并行的交流线路，极有可能导致系统失去稳定，对电网安全运行造成极大威胁。
为了解决换相失败问题给系统造成的影响，需要用到动态泄能装置，图1为一种动态泄能装置的拓扑结构。动态泄能装置可在换相失败发生后通过吸收送端系统经过直流系统输出的功率，维持送端系统的稳定，避免大量切机。当受端系统故障切除后，动态泄能装置可以快速切除，恢复直流系统功率传输，提高电网的稳定性。为保证在动态泄能装置投入后，能够吸收送端系统经过直流系统输出的功率，维持送端系统的稳定，并在换相失败后使得受电端逆变器可靠闭锁，需要较为精确的确定动态泄能装置中的电容和泄能电阻的参数。
因此，如何较为精确的确定动态泄能装置中的电容和泄能电阻的参数成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于精确的确定动态泄能装置中的电容和泄能电阻的参数。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种动态泄能装置的参数整定方法，动态泄能装置包括泄能电阻和用于控制逆变侧换流器闭锁的电容该方法包括：根据直流系统额定电能计算泄能电阻值；获取电容初始值；基于电容初始值和泄能电阻值控制换流器闭锁，得到闭锁结果；根据闭锁结果对电容初始值进行调整，得到电容整定值。
可选地，闭锁结果为闭锁失败；根据闭锁结果对电容初始值进行调整包括：以第一补偿值增大电容值；根据增大后的电容值和泄能电阻值控制换流器闭锁；判断换流器是否闭锁成功；当换流器闭锁失败时，重复执行以第一补偿值增大电容值；根据增大后的电容值和泄能电阻值控制换流器闭锁的步骤，直至闭锁成功，将闭锁成功时的电容值作为电容整定值。
可选地，当换流器闭锁成功时，以第二补偿值减小电容值；根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁；判断换流器是否闭锁成功；当换流器闭锁成功时，重复以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁的步骤，直至换流器闭锁失败；将换流器最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值。
可选地，闭锁结果为闭锁成功；根据闭锁结果对电容初始值进行调整包括：以第二补偿值减小电容值；根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁；判断换流器是否闭锁成功；当换流器闭锁成功时，重复以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁的步骤，直至换流器闭锁失败；将换流器最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值。
可选地，第一补偿值大于第二补偿值。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种动态泄能装置参数整定装置，包括：计算模块，用于根据直流系统额定电能计算泄能电阻值；获取模块，用于获取电容初始值；闭锁控制模块，用于基于电容初始值和泄能电阻值控制换流器闭锁，得到闭锁结果；整定模块，用于根据闭锁结果对电容初始值进行调整，得到电容整定值。
可选地，闭锁结果为闭锁失败；整定模块包括：增大单元，控制控制电容值以第一补偿值增大；第一闭锁控制单元，用于根据增大后的电容值和泄能电阻值控制换流器闭锁；第一判断单元，用于判断换流器是否闭锁成功；第一确认单元，用于在判断单元判断出换流器闭锁失败时，重复执行以第一补偿值增大电容值；根据增大后的电容值和泄能电阻值控制换流器闭锁的步骤，直至闭锁成功。
可选地，根据闭锁结果调整电容值还包括：第一减小单元，用于在判断单元判断出换流器闭锁成功时，以第二补偿值减小电容值；第二闭锁控制单元，用于根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁；第二判断单元，用于判断换流器是否闭锁成功；第二确认单元，用于在第二判断单元判断出当换流器闭锁成功时，重复以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁的步骤，直至换流器闭锁失败，将换流器最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值。
可选地，闭锁结果为闭锁成功；整定模块包括：第二减小单元，用于以第二补偿值减小电容值；闭锁控制单元，用于根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁；第三判断单元，用于判断换流器是否闭锁成功；第三确认单元，用于在是判断单元判断出换流器闭锁成功时，重复以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁的步骤，直至换流器闭锁失败，将换流器最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种仿真设备，包括：控制器，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行如上述第一方面任意一项的动态泄能装置的参数整定方法。
本发明实施例提供的动态泄能装置的参数整定方法、装置及仿真设备，获取到直流系统的额定电能值计算泄能电阻值，并且基于电容初始值控制换流器闭锁，并根据闭锁结果调整电容初始值，得到电容整定值。可以较为迅速的确定动态泄能装置中各部分的参数，节约了装置的设计时间并能保证装置的运行取得预期效果。
作为可选的实时方式，在调整电容值的过程中，在增大电容值使换流器闭锁成功，再相应的减小较小容量的电容值，或在减小电容值使换流器闭锁成功后，再相应增大较小容量的电容值，可以更为精确的确定电容整定值。
附图说明
图1示出了本发明实施例的动态泄能装置的拓扑示意图；
图2示出了本发明实施例的动态泄能装置的参数整定方法的流程图；
图3示出了本发明实施例的动态泄能装置的参数整定装置的示意图；
图4示出了本发明实施例的仿真设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明实施例提供了一种动态泄能装置的参数整定方法，本实施例中所称整定方法为仿真的动态泄能装置参数整定方法，如图2所示，该方法包括：
S10.根据直流系统额定电能计算泄能电阻值。在具体的实施例中，可以获取直流系统额定功率和额定电压，为保证直流系统受电端在出现连续换相失败后，动态泄能装置的泄能电阻能够较好的对直流输电系统进行泄能，需要根据直流系统额定功率和额定电压计算泄能电阻的电阻值，具体的计算公式如下：
Figure BDA0001616889600000061
其中，R为泄能电阻值；Udc为直流系统的额定电压；Pdc为直流系统的额定功率。
S20.获取电容初始值。在本实施例中，在动态泄能装置投入到直流系统中，电容放电，经过泄能电阻与直流电路上的电抗器作用，促使受电端逆变器可靠闭锁，在本实施例中，可以根据经验设定一个电容初始值，具体的，可以根据受电端逆变器闭锁条件设置一个电容初始值。
S30.基于电容初始值和泄能电阻值控制换流器闭锁，得到闭锁结果。在具体的实施例中，以电容初始值和确定的泄能电阻值仿真控制换流器闭锁，由于，初始电容值为根据经验设置的电容值，换流器闭锁可能成功，也可能失败，得到闭锁结果。
S40.根据闭锁结果对电容初始值进行调整。在本实施例中，闭锁结果可以为闭锁成功，也可以为闭锁失败，在闭锁结果为闭锁失败时，电容提供的直流电压过小，电容值过小，需要增大电容值，在本实施例中，可以以第一补偿值增大电容值，在增大电容值之后，根据增大后的电容值和泄能电阻值再次控制换流器闭锁，判断换流器是否闭锁成功，在增大电容值后还闭锁失败，则电容值过小，需要进一步增大电容值，当换流器闭锁失败后，重复执行以第一补偿值增大电容值；根据增大后的电容值和泄能电阻值控制换流器闭锁的步骤，直至换流器闭锁成功，在本实施例中，可以将闭锁成功时的电容值作为电容整定值。
通过获取到直流系统的额定电能值计算泄能电阻值，并且基于电容初始值控制换流器闭锁，并根据闭锁结果调整当前的电容值，得到电容整定值。可以较为迅速的确定动态泄能装置中各部分的参数，节约了装置的设计时间并能保证装置的运行取得预期效果。
当闭锁结果为闭锁成功时，在本实施例中，利用初始电容值和泄能电阻值，控制换流器闭锁成功，可能电容的容值选取过大，需对其容值进行验证，可以以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁，判断换流器是否闭锁成功，如果以第二补偿值减小电容值后，换流器仍可以闭锁成功，则表示电容值偏大，需要继续减小电容值，可以重复以以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁的步骤，直至换流器闭锁失败，在本实施例中，可以以换流器最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值。可以通过一步步对电容值进行拼凑，以较为精确的电容值控制换流器闭锁。
在根据电容初始值和泄能电阻值控制换流器闭锁失败时，重复以第一补偿值增大电容值，根据增大后的电容值和泄能电阻值控制换流器闭锁，直至换流器闭锁成功，如此时确认当前电容值为电容整定值，可能电容整定值偏大，为保证电容整定值的精确度，在可选的实施例中，在增大电容值闭锁成功之后，还可以以较小的补偿值减小电容值，例如，可以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁；判断换流器是否闭锁成功；当换流器闭锁成功时，重复以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁的步骤，直至换流器闭锁失败；将换流器最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值。在本实施例中，第二补偿值小于第一补偿值，具体的，第一补偿值可以为第二补偿值的3-5倍，例如，第一补偿值可以为10uF，第二补偿值为2uF。
在根据电容初始值和泄能电阻值控制换流器闭锁成功时，重复以第二补偿减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻值控制换流器闭锁，直至换流器闭锁失败，将最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值，如此时确认当前电容值为电容整定值，如果第二补偿值过大，可能电容整定值偏小，为保证电容整定值的精确度，在可选的实施例中，在根据减小后的电容值和泄能电阻值控制换流器闭锁，直至换流器闭锁失败后，可以以第一补偿值增大电容值，直至换流器闭锁成功，将此时的电容值作为电容整定值，在本实施例中，第二补偿值比第一补偿值大，具体的，第二补偿值可以为第一补偿值的3-5倍，具体的，第一补偿值可以为2uF，第二补偿值为10uF。
本发明实施例还提供了一种动态泄能装置参数整定装置，如图3所示，该补偿装置可以包括：计算模块10，用于根据直流系统额定电能计算泄能电阻值；获取模块20，用于获取电容初始值；闭锁控制模块30，用于基于电容初始值和泄能电阻值控制换流器闭锁，得到闭锁结果；整定模块40，用于根据闭锁结果对电容初始值进行调整，得到电容整定值。
在可选的实施例中，闭锁结果为闭锁失败；整定模块包括：增大单元，控制控制电容值以第一补偿值增大；第一闭锁控制单元，用于根据增大后的电容值和泄能电阻值控制换流器闭锁；第一判断单元，用于判断换流器是否闭锁成功；第一确认单元，用于在判断单元判断出换流器闭锁失败时，重复执行以第一补偿值增大电容值；根据增大后的电容值和泄能电阻值控制换流器闭锁的步骤，直至闭锁成功。
在可选的实施例中，根据闭锁结果调整电容值还包括：第一减小单元，用于在判断单元判断出换流器闭锁成功时，以第二补偿值减小电容值；第二闭锁控制单元，用于根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁；第二判断单元，用于判断换流器是否闭锁成功；第二确认单元，用于在第二判断单元判断出当换流器闭锁成功时，重复以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁的步骤，直至换流器闭锁失败，将换流器最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值。
在可选的实施例中，闭锁结果为闭锁成功；整定模块包括：第二减小单元，用于以第二补偿值减小电容值；闭锁控制单元，用于根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁；第三判断单元，用于判断换流器是否闭锁成功；第三确认单元，用于在是判断单元判断出换流器闭锁成功时，重复以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和泄能电阻控制换流器闭锁的步骤，直至换流器闭锁失败，将换流器最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值。
本发明实施例提供了一种仿真设备，本发明实施例提供了一种仿真设备，如图4所示，该仿真设备用于通过对电抗器运行进行仿真，以整定动态泄能装置的参数，该仿真设备中包括一个或多个处理器41以及存储器42，图4中以一个处理器43为例。
仿真设备还可以包括：输入装置43和输出装置44。仿真设备中的输入装置43可以接收输入的动态泄能装置以及直流输电系统的参数信息，例如选定一组直流输电系统电能参数和动态泄能参数输入至该仿真设备，输出装置44显示仿真结果，其包含并不限于以下主要特性：换流器的闭锁状况，泄能电阻值，电容整定值，以及换流器的闭锁时间等。存储器42可以存储仿真程序，以及仿真用参数，处理器41可以调用存储器42存储的仿真程序，执行上述实施例中的饱和电抗器的参数整定方法。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (4)

1.一种动态泄能装置的参数整定方法，所述动态泄能装置包括泄能电阻和用于控制逆变侧换流器闭锁的电容，其特征在于，所述方法包括：
根据直流系统额定电能计算所述泄能电阻值；
获取电容初始值；
基于所述电容初始值和泄能电阻值控制所述换流器闭锁，得到闭锁结果；
所述闭锁结果为闭锁成功，以第二补偿值减小电容值；
根据减小后的电容值和所述泄能电阻值控制所述换流器闭锁；
判断所述换流器是否闭锁成功；
当所述换流器闭锁成功时，重复以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和所述泄能电阻值控制所述换流器闭锁的步骤，直至所述换流器闭锁失败；
将换流器最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值；
所述闭锁结果为闭锁失败；
所述根据所述闭锁结果对所述电容初始值进行调整包括：
以第一补偿值增大电容值；
根据增大后的电容值和所述泄能电阻值控制所述换流器闭锁；
判断所述换流器是否闭锁成功；
当所述换流器闭锁失败时，重复执行以第一补偿值增大电容值；根据增大后的电容值和所述泄能电阻值控制所述换流器闭锁的步骤，直至闭锁成功，将闭锁成功时的电容值作为电容整定值。
2.如权利要求1所述的参数整定方法，其特征在于，所述第一补偿值大于所述第二补偿值。
3.一种动态泄能装置参数整定装置，所述动态泄能装置包括泄能电阻和用于控制逆变侧换流器闭锁的电容，其特征在于，包括：
计算模块，用于根据直流系统额定电能计算所述泄能电阻值；
获取模块，用于获取电容初始值；
闭锁控制模块，用于基于所述电容初始值和泄能电阻值控制所述换流器闭锁，得到闭锁结果；
整定模块，
所述闭锁结果为闭锁成功；
所述整定模块包括：
第二减小单元，用于以第二补偿值减小电容值；
闭锁控制单元，用于根据减小后的电容值和所述泄能电阻值控制所述换流器闭锁；
第三判断单元，用于判断所述换流器是否闭锁成功；
第三确认单元，用于在第三判断单元判断出所述换流器闭锁成功时，重复以第二补偿值减小电容值，根据减小后的电容值和所述泄能电阻值控制所述换流器闭锁的步骤，直至所述换流器闭锁失败，将换流器最后一次闭锁成功时的电容值作为电容整定值；
所述闭锁结果为闭锁失败；
所述整定模块包括：
增大单元，控制电容值以第一补偿值增大；
第一闭锁控制单元，用于根据增大后的电容值和所述泄能电阻值控制所述换流器闭锁；
第一判断单元，用于判断所述换流器是否闭锁成功；
第一确认单元，用于在所述判断单元判断出所述换流器闭锁失败时，重复执行以第一补偿值增大电容值；根据增大后的电容值和所述泄能电阻值控制所述换流器闭锁的步骤，直至闭锁成功。
4.一种仿真设备，其特征在于，包括：控制器，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行如权利要求1或2所述的动态泄能装置的参数整定方法。
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