CN110750916A - 用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法及装置 - Google Patents

用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法及装置 Download PDF

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CN110750916A CN201911052937.2A CN201911052937A CN110750916A CN 110750916 A CN110750916 A CN 110750916A CN 201911052937 A CN201911052937 A CN 201911052937A CN 110750916 A CN110750916 A CN 110750916A
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Abstract

本发明公开了一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，包括：提取阀厅中柔性直流变压器套管、中性点套管和直流穿墙套管的复合电压波形，并确定除阀塔之外的设备金具的实际电压波形；确定阀厅中阀塔内部不同均压屏蔽罩的电压加载方案；对运行工况下阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，预测阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及各个设备金具对应的电压值；根据各个设备金具最大场强出现的时刻及电压值，对换流站阀厅电场进行电位加载，进而开展阀厅的电场计算，能有效解决现有技术柔性直流换流站阀厅电场计算中电位加载效率较低的问题。本发明实施例还公开了一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载装置及存储介质。

Description

用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法及装置
技术领域
本发明涉及柔性直流换流站阀厅电场仿真技术领域，尤其涉及一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法。
背景技术
特高压柔性直流输电用阀厅是特高压柔性直流输电工程换流站中的核心组成部分，随着柔性直流输电工程电压等级的提高，高电压导致的阀厅内强电场问题也愈加突出，给阀厅的设计、试验、运行带来了新的技术挑战。
但在实际工作中，柔性直流换流阀运行原理、拓扑结构以及物理布置所带来的运行工况的多样化，会导致柔直阀厅内部电磁特性的复杂化并对产品性能产生影响，不能简单套用常规直流换流站阀厅的设计经验和产品。
特高压柔性直流换流站阀厅内各设备金具的运行电压中含有直流分量、基频交流分量和部分高频分量，属于交直流复合电压。现有技术中，对于大场域复杂结构的气/固绝缘系统的交直流电场数值仿真研究往往采用的是有限元法。
本发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术中存在以下技术问题：
现有技术对于复杂场域、电压形式多样的交直流复合、周期时变电场仿真计算加载方法存在一定的局限性；相对于常规直流输电用阀厅，柔性直流输电用阀厅内设备金具的数量更大，在进行电场仿真时电位加载波形和方法有所不同，尤其是柔直阀塔的电压加载方法存在明显的差异，导致现有技术的换流站阀厅电场的电位加载计算的效率较低。
发明内容
本发明实施例提供一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，能有效解决现有技术柔性直流换流站阀厅电场的计算中电位加载效率较低的问题。
本发明实施例一提供一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，包括：
提取所述柔性直流换流站阀厅中柔性直流变压器套管、中性点套管和直流穿墙套管的复合电压波形，并确定除阀塔之外的设备金具的实际电压波形；
确定所述柔性直流换流站阀厅中阀塔内部不同均压屏蔽罩的电压加载方案；
对运行工况下所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，预测所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及所述时刻下各个所述设备金具对应的电压值；
根据所述结合各个设备金具最大场强出现的时刻及所述电压值，对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，以进行所述柔性直流换流站阀厅的电场计算。
作为上述方案的改进，所述设备金具包括：管母、线夹、分裂导线和屏蔽环；
所述根据所述除阀塔之外的设备金具与所述阀塔的连接关系，确定除阀塔之外的设备金具的实际电压波形，具体包括：
与直流穿墙套管相连接的管母、线夹、分裂导线以及屏蔽环的电压波形与所述穿墙套管的电压波形相同；
与柔直变压器套管相连接的管母、线夹、分裂导线以及屏蔽环的电压波形与所述柔直变压器的电压波形相同；
与三相柔直变压器中性点套管相连接的管母、线夹、分裂导线以及屏蔽环的电压波形与所述三相柔直变压器中性点电压波形相同。
作为上述方案的改进，所述确定所述柔性直流换流站阀厅中阀塔内部不同均压屏蔽罩的电压加载方案，具体包括：
设置所述阀塔的电压从进端屏蔽罩到出端屏蔽罩的电压均匀分布，根据柔直变压器套管和直流穿墙套管运行电压波形计算得到上桥臂和下桥臂阀塔连接部位均压屏蔽罩的电压波形，具体计算如下式(1)所示：
Figure BDA0002255784870000031
式中，ui为i相柔直变压器套管电压，uidc为i相直流穿墙套管电压，N个为单相单个桥臂上的阀塔数量；
将运行工况下所述柔性直流换流站阀厅中每一阀塔的中部区域中的每一层屏蔽罩设置为同一悬浮电位。
作为上述方案的改进，所述对运行工况下所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，预测所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及所述时刻下各个所述设备金具对应的电压值，具体包括：
通过下式(2)计算各个设备金具的运行电压u(t)：
u(t)＝Udc+U1m(cosωt+θ1) (2)
式中，Udc为直流分量电压；ω为角频率；t为时间；U1m和θ1分别为基频电压分量的幅值和相角。
作为上述方案的改进，所述根据所述结合各个设备金具最大场强出现的时刻及所述电压值，对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，具体包括：
根据所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及所述时刻下所述各个设备金具对应的电压值，得到所述柔性直流换流站阀厅中瞬态电位加载的各个离散时间点及各个离散时间点对应的电压值，得到各个所述设备金具在一个周期内确定时刻的离散电压波形。
作为上述方案的改进，所述根据所述结合各个设备金具最大场强出现的时刻及所述电压值，对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，具体包括：
根据所述各个设备金具在一个周期内确定的不同时刻的离散电压数据进行加载；
采用瞬态场求解器进行求解，得到不同时刻下所述柔性直流换流站阀厅内各个设备金具的表面电场分布的变化情况；
确定在一个周期内所述各个设备金具表面的最大场强值，得到电场控制值；
根据所述电场控制值对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载。
作为上述方案的改进，所述根据所述结合各个设备金具最大场强出现的时刻及所述电压值，对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，具体包括：
选取确定时刻的所述各个设备金具在所述确定时刻下的电压值，并将所述确定时刻下的电压值作为加载电位值；
采用静电场求解器根据所述加载电位值对所述各个设备金具进行静电场求解，得到在一个工频周期内所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的表面电场分布的变化情况；
确定在一个周期内所述各个设备金具表面的最大场强值，得到电场控制值；
根据所述电场控制值对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载。
本发明实施例二对应提供了一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载装置，包括：
波形提取模块，用于提取所述柔性直流换流站阀厅中柔性直流变压器套管、中性点套管和直流穿墙套管的复合电压波形，并确定除阀塔之外的设备金具的实际电压波形；
电压计算模块，用于确定所述柔性直流换流站阀厅中阀塔内部不同均压屏蔽罩的电压加载方案；
谐波分析模块，用于对运行工况下所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，预测所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及所述时刻下各个所述设备金具对应的电压值；
电位加载模块，用于根据所述结合各个设备金具最大场强出现的时刻及所述电压值，对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，以进行所述柔性直流换流站阀厅的电场计算。
本发明实施例三对应提供了一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载装置，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例一所述的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法。
本发明实施例四提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载装置。
本发明实施例提供的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，与现有技术相比，具有如下有益效果：
通过建立柔性直流换流站阀厅的数值仿真模型进行电场仿真计算，提取柔性直流换流站阀厅中柔性直流变压器套管、中性点套管和直流穿墙套管的复合电压波形，以分析实际运行工况下柔性直流换流站阀厅内部的电位和电场分布，从而验证柔性直流换流站阀厅电磁设计的合理性，并保证设备金具运行的可靠性和稳定性；通过对运行工况下柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，提高计算结果的准确性和适用性；
根据特高压柔性直流换流站阀厅内各设备金具的瞬态时变电压波形特点，结合各设备金具之间的物理布置和连接关系，提出了适用于特高压柔性直流换流站阀厅电场仿真的电位加载方法，从而有效解决现有技术换流站阀厅电场的电位加载计算的效率较低的问题。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法的流程示意图。
图2是本发明实施例一提供的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法的特高压柔直换流站高端阀厅三相直流穿墙套管端部运行电压波形示意图。
图3是本发明实施例一提供的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法的特高压柔直换流站高端阀厅三相柔直变压器及中性点套管端部运行电压波形示意图。
图4是本发明实施例一提供的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法的阀厅内单个阀塔均压屏蔽罩的示意图。
图5是本发明实施例二提供的一种换流站阀厅电场的电位加载装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
参见图1，是本发明实施例一提供的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法的流程示意图，包括：
S101、提取柔性直流换流站阀厅中柔性直流变压器套管、中性点套管和直流穿墙套管的复合电压波形，并确定除阀塔之外的设备金具的实际电压波形；
S102、确定柔性直流换流站阀厅中阀塔内部不同均压屏蔽罩的电压加载方案；
S103、对运行工况下柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，预测柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及时刻下各个设备金具对应的电压值；
S104、根据结合各个设备金具最大场强出现的时刻及电压值，对柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，以进行所述柔性直流换流站阀厅的电场计算。
在具体实施方式中，可构建换柔性直流换流站阀厅的仿真模型后，对模型数据进行计算。
进一步的，设备金具包括：管母、线夹、分裂导线和屏蔽环；
根据除阀塔之外的设备金具与阀塔的连接关系，确定除阀塔之外的设备金具的实际电压波形，具体包括：
与某相直流穿墙套管相连接的管母、线夹、分裂导线以及屏蔽环的电压波形与该相穿墙套管的电压波形相同；
与柔直变压器套管相连接的管母、线夹、分裂导线以及屏蔽环的电压波形与柔直变压器的电压波形相同；
与三相柔直变压器中性点套管相连接的管母、线夹、分裂导线以及屏蔽环的电压波形与三相柔直变压器中性点电压波形相同。
在一具体实施方式中，参见图2，是本发明实施例一提供的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法的特高压柔直换流站高端阀厅三相直流穿墙套管端部运行电压波形示意图，参见图3，是本发明实施例一提供的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法的特高压柔直换流站高端阀厅三相柔直变压器及中性点套管端部运行电压波形示意图。
进一步的，参见图4，是柔性直流换流站阀厅内单个阀塔均压屏蔽罩的示意图。设置所述阀塔的电压从进端屏蔽罩到出端屏蔽罩的电压均匀分布，根据柔直变压器套管和直流穿墙套管运行电压波形计算得到上桥臂和下桥臂阀塔连接部位均压屏蔽罩的电压波形，具体计算如下式(1)所示：
Figure BDA0002255784870000081
式中，ui为i相柔直变压器套管电压，i相可为A相、B相和C相，uidc为i相直流穿墙套管电压，若为±800kV柔性直流换流站阀厅，还需要区分400kV及800kV直流穿墙套管，N个为单相单个桥臂上的阀塔数量；
将运行工况下所述柔性直流换流站阀厅中每一阀塔的中部区域中的每一层屏蔽罩设置为同一悬浮电位。
优选的，整个柔性直流换流站阀厅共包含6N个阀塔。
优选的，单个阀塔中部区域的均压屏蔽罩每一层单独设置为一个悬浮电位，若整个柔性直流换流站阀厅有6N个阀塔，每个阀塔中部区域有M层屏蔽罩，则需要设置6N·M个悬浮电位；若不关注阀塔部位的电场分布，每个阀塔中部区域设置为同一个悬浮电位，则需要设置6N个悬浮电位。
优选的，连接部位为一阀塔与其他阀塔连接的部位，通常为该阀塔的上端部屏蔽罩或下端部屏蔽罩，每一阀塔的中部区域为除去该阀塔的上端部屏蔽罩和下端部屏蔽罩之后的区域。
在具体实施方式中，特高压柔性直流换流站阀厅阀厅中阀塔加载方式不同于常规直流阀厅中的阀塔，鉴于提取阀塔每个屏蔽罩(包含屏蔽环和屏蔽板)的实际运行电压比较困难，为了模拟正常运行工况下阀塔部分场强的分布情况，假设阀塔电压从进端屏蔽罩到出端屏蔽罩的电压均匀分布，每个阀塔每一层屏蔽罩的电位相同(若不关注阀塔部位的电场分布，每个阀塔中部区域所有屏蔽罩视为电位相同)，可以根据柔直变压器套管和直流穿墙套管运行电压波形计算得到上桥臂和下桥臂阀塔底部均压屏蔽罩的电压波形(假设阀塔顶部均压屏蔽罩与柔直变压器套管或穿墙套管通过金具连接在一起)，使得阀塔的电压从进端屏蔽罩到出端屏蔽罩的电压均匀分布，每一阀塔的每一层屏蔽罩的电位相同。
进一步的，对运行工况下柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，预测柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及时刻下各个设备金具对应的电压值，具体包括：
通过下式(2)计算各个设备金具的运行电压u(t)：
u(t)＝Udc+U1m(cosωt+θ1) (2)
式中，Udc为直流分量电压；ω为角频率；t为时间；U1m和θ1分别为基频电压分量的幅值和相角。
优选的，由于提取的电压波形往往含有毛刺，对运行工况下柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析能够保证计算结果的准确性和适用性。
优选的，各个设备金具的运行电压u(t)可以表示为直流电压分量和基频交流电压分量的叠加，其中，特高压柔性直流换流站阀厅内各设备金具高频分量占比极小，在计算过程可忽略。
优选的，根据各设备金具瞬态电压的谐波分析，确定不同设备金具电压波形幅值达到最大幅值时对应的时刻，并确定该时刻其他设备金具对应的电压值。由于不同设备金具一个周期内电压波形最大幅值出现时刻有所不同，因此各设备金具最大场强出现时刻也可能不同。
进一步的，根据结合各个设备金具最大场强出现的时刻及电压值，对柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，具体包括：
根据阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及时刻下各个设备金具对应的电压值，得到柔性直流换流站阀厅中瞬态电位加载的各个离散时间点及各个离散时间点对应的电压值，得到各个设备金具在一个周期内确定时刻的离散电压波形。
进一步的，根据结合各个设备金具最大场强出现的时刻及电压值，对柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，具体包括：
根据各个设备金具在一个周期内确定的不同时刻的离散电压数据进行加载；
采用瞬态场求解器进行求解，得到不同时刻下柔性直流换流站阀厅内各个设备金具的表面电场分布的变化情况；
确定在一个周期内各个设备金具表面的最大场强值，得到电场控制值；
根据电场控制值对柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载。
优选的，采用瞬态场求解器进行求解可以极大程度上节省计算内存，提高计算效率。
进一步的，根据结合各个设备金具最大场强出现的时刻及电压值，对柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，具体包括：
选取确定时刻的各个设备金具在确定时刻下的电压值，并将确定时刻下的电压值作为加载电位值；
采用静电场求解器根据加载电位值对各个设备金具进行静电场求解，得到在一个工频周期内柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的表面电场分布的变化情况；
确定在一个周期内各个设备金具表面的最大场强值，得到电场控制值；
根据电场控制值对柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载。
优选的，由于柔性直流换流站阀厅内大部分介质为空气，电导率接近为0，空气介质中几乎没有传导电流，可以近似认为柔性直流换流站阀厅内各设备金具电场主要按照电容率分布的，而电容率分布与介电常数有关。
优选的，若共梳理确定出K个时间离散点，则需要重新加载并计算K次。
本发明实施例提供的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，与现有技术相比，具有如下有益效果：
通过建立柔性直流换流站阀厅的数值仿真模型进行电场仿真计算，提取柔性直流换流站阀厅中柔性直流变压器套管、中性点套管和直流穿墙套管的复合电压波形，以分析实际运行工况下柔性直流换流站阀厅内部的电位和电场分布，从而验证柔性直流换流站阀厅电磁设计的合理性，并保证设备金具运行的可靠性和稳定性；通过对运行工况下柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，提高计算结果的准确性和适用性；
根据特高压柔性直流换流站阀厅内各设备金具的瞬态时变电压波形特点，结合各设备金具之间的物理布置和连接关系，提出了适用于特高压柔性直流换流站阀厅电场仿真的电位加载方法，从而有效解决现有技术柔性直流换流站阀厅电场的电位加载计算的效率较低的问题。
参见图5，是本发明实施例二提供的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载装置的结构示意图，包括：
波形提取模块201，用于提取柔性直流换流站阀厅中柔性直流变压器套管、中性点套管和直流穿墙套管的复合电压波形，并确定除阀塔之外的设备金具的实际电压波形；
电压计算模块202，用于确定柔性直流换流站阀厅中阀塔内部不同均压屏蔽罩的电压加载方案；
谐波分析模块203，用于对运行工况下柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，预测柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及时刻下各个设备金具对应的电压值；
电位加载模块204，用于根据结合各个设备金具最大场强出现的时刻及电压值，对柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，以进行所述柔性直流换流站阀厅的电场计算。
本发明实施例三对应提供了一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例一所述的用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法。所述柔性直流换流站阀厅电场的电位加载装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述柔性直流换流站阀厅电场的电位加载装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
本发明实施例四对应提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如本发明实施例一所述的用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述柔性直流换流站阀厅电场的电位加载装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个柔性直流换流站阀厅电场的电位加载装置的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述柔性直流换流站阀厅电场的电位加载装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述柔性直流换流站阀厅电场的电位加载装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，其特征在于，包括：
提取所述柔性直流换流站阀厅中柔性直流变压器套管、中性点套管和直流穿墙套管的复合电压波形，并确定除阀塔之外的设备金具的实际电压波形；
确定所述柔性直流换流站阀厅中阀塔内部不同均压屏蔽罩的电压加载方案；
对运行工况下所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，预测所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及所述时刻下各个所述设备金具对应的电压值；
根据所述结合各个设备金具最大场强出现的时刻及所述电压值，对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，以进行所述柔性直流换流站阀厅的电场计算。
2.如权利要求1所述的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，其特征在于，所述设备金具包括：管母、线夹、分裂导线和屏蔽环；
所述根据所述除阀塔之外的设备金具与所述阀塔的连接关系，确定除阀塔之外的设备金具的实际电压波形，具体包括：
与直流穿墙套管相连接的管母、线夹、分裂导线以及屏蔽环的电压波形与所述穿墙套管的电压波形相同；
与柔直变压器套管相连接的管母、线夹、分裂导线以及屏蔽环的电压波形与所述柔直变压器的电压波形相同；
与三相柔直变压器中性点套管相连接的管母、线夹、分裂导线以及屏蔽环的电压波形与所述三相柔直变压器中性点电压波形相同。
3.如权利要求2所述的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，其特征在于，所述确定所述柔性直流换流站阀厅中阀塔内部不同均压屏蔽罩的电压加载方案，具体包括：
设置所述阀塔的电压从进端屏蔽罩到出端屏蔽罩的电压均匀分布，根据柔直变压器套管和直流穿墙套管运行电压波形计算得到上桥臂和下桥臂阀塔连接部位均压屏蔽罩的电压波形，具体计算如下式(1)所示：
Figure FDA0002255784860000021
式中，ui为i相柔直变压器套管电压，uidc为i相直流穿墙套管电压，N个为单相单个桥臂上的阀塔数量；
将运行工况下所述柔性直流换流站阀厅中每一阀塔的中部区域中的每一层屏蔽罩设置为同一悬浮电位。
4.如权利要求3所述的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，其特征在于，
所述对运行工况下所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，预测所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及所述时刻下各个所述设备金具对应的电压值，具体包括：
通过下式(2)计算各个设备金具的运行电压u(t)：
u(t)＝Udc+U1m(cosωt+θ1) (2)
式中，Udc为直流分量电压；ω为角频率；t为时间；U1m和θ1分别为基频电压分量的幅值和相角。
5.如权利要求4所述的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，其特征在于，所述根据所述结合各个设备金具最大场强出现的时刻及所述电压值，对所述柔性直流换流站阀厅模型进行电位加载，具体包括：
根据所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及所述时刻下所述各个设备金具对应的电压值，得到所述柔性直流换流站阀厅中瞬态电位加载的各个离散时间点及各个离散时间点对应的电压值，得到各个所述设备金具在一个周期内确定时刻的离散电压波形。
6.如权利要求5所述的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，其特征在于，所述根据所述结合各个设备金具最大场强出现的时刻及所述电压值，对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，具体包括：
根据所述各个设备金具在一个周期内确定的不同时刻的离散电压数据进行加载；
采用瞬态场求解器进行求解，得到不同时刻下所述柔性直流换流站阀厅内各个设备金具的表面电场分布的变化情况；
确定在一个周期内所述各个设备金具表面的最大场强值，得到电场控制值；
根据所述电场控制值对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载。
7.如权利要求5所述的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法，其特征在于，所述根据所述结合各个设备金具最大场强出现的时刻及所述电压值，对所述柔性直流换流站厅电场进行电位加载，具体包括：
选取确定时刻的所述各个设备金具在所述确定时刻下的电压值，并将所述确定时刻下的电压值作为加载电位值；
采用静电场求解器根据所述加载电位值对所述各个设备金具进行静电场求解，得到在一个工频周期内所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的表面电场分布的变化情况；
确定在一个周期内所述各个设备金具表面的最大场强值，得到电场控制值；
根据所述电场控制值对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载。
8.一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载装置，其特征在于，包括：
波形提取模块，用于提取所述柔性直流换流站阀厅中柔性直流变压器套管、中性点套管和直流穿墙套管的复合电压波形，并确定除阀塔之外的设备金具的实际电压波形；
电压计算模块，用于确定所述柔性直流换流站阀厅中阀塔内部不同均压屏蔽罩的电压加载方案；
谐波分析模块，用于对运行工况下所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具的电压波形进行谐波分析，预测所述柔性直流换流站阀厅中各个设备金具最大场强出现的时刻以及所述时刻下各个所述设备金具对应的电压值；
电位加载模块，用于根据所述结合各个设备金具最大场强出现的时刻及所述电压值，对所述柔性直流换流站阀厅电场进行电位加载，以进行所述柔性直流换流站阀厅的电场计算。
9.一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载电位加载装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的一种用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载装置。
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