专利名称：背靠背直流系统主回路参数计算方法
技术领域：
本发明涉及直流输电工程中一种直流接线方案对应的主回路参数设 计计算方法，更具体地说是背靠背直流工程中的主回路参数设计计算方 法，以保证合理的工程设计裕度和直流系统在各种运行方式下安全可靠
运行。本发明可广泛适用于附录图1、附录图2等接线方式的大多数背靠 背直流输电工程。
背景技术：
目前国内直流输电工程中，绝大多数是长距离直流输电工程，背靠 背直流工程相对较少。在长距离直流工程中，引进了国外关于长距离直 流工程主回路参数计算的方法。在国内西北和华中联网的灵宝背靠背直 流工程中，自主创新了背靠背直流系统主回路参数设计计算的方法，经 过实践证明，该设计计算方法合理有效，能保证合理的工程设计裕度和 直流系统在各种运行方式下安全可靠运行。
在长距离直流输电工程中，直流线路长、线路电阻大，直流线路电 阻和换流器阻抗存在一定的可比性，因此需要考虑不同运行接线方式下 直流系统主回路参数的计算方法。通常采用整流站和逆变站的直流系统 参数单独计算，取功率反送方式加以校核。在背靠背直流工程中，不存 在直流线路，直流电阻很小，与换流器阻抗不存在可比性，因此可以将 整流站和逆变站的参数结合起来，统一进行设计。
根据提出的统一设计方法，同时考虑功率正送和功率反送，通过采 用在设计中各种测量和控制偏差的考虑方法，有效保证了合理的工程设 计裕度和灵活的运行方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实用的背靠背直流系统主回路参数设计 计算方法。通过采用本方法可以计算以下主回路参数设计内容
1、 极母线最大、最小稳态运行直流电压
2、 最大、最小直流电流
3、 整流侧换流变压器阀侧空载直流电压计算
4、 逆变侧换流变压器阀侧空载直流电压计算
5、 换流变分接头调节级数计算
该设计计算方法合理有效，能保证合理的工程设计裕度和直流系统 在各种运行方式下安全可靠运行。
本方法可广泛适用于如附录图1、附录图2等接线方式的大多数背靠 背直流输电工程。
附图1和附图2是典型的背靠背直流系统接线方式，其中各附图标 记表示为(1)换流变压器；(2)换流阀；(3)平波电抗器；(4)接地占。
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具体实施例方式
本发明的目的在于提供一种实用的背靠背直流系统主回路参数设计 计算方法。具体描述如下。 1、极母线最大、最小直流电压
根据公式和
得到采用:
—u血/
呵-(《广。+ ^
tW "do/
十^
《-2(C/d,0/ cos y + t/r )C/w + (《,-《7)-
"血w/ J <
UdioI = Ud函(l-Ar(-5Ud)
dxi = dxiN (1+5 dxI)Pref = PrefN(l+Ar|+5Id)
计算得出UdImin, UdImin是不采用大角度运行时，最低的极母线稳态运行电压。
釆用
UdioI = UdioNI (1+Ar)+ 5Ud)
dxi = dxIN(l-5dxI)Pref = PrefN(l-Ari-SId)
计算得出UdImax， U^m^是最高的极母线稳态运行电压，用以设计、计算极母线设备稳态耐压水平。
2、最大、最小直流电流
在直流电流中考虑换流变压器分接头调节引起的误差以及直流电流
测量误差，可以得到各种工况下直流电流的最大值和最小值。如下所示:3、整流侧换流变压器阀侧空载直流电压计算根据
u
dR
dioR
c鍵-+
_UT
有
"必+
4
2 cos"
根据
=2"超cos y + 2t/7. — 2(c/x/ -《)
血w/
oW
有
+ 2 +《k ) - 2(《,-^ ) 》
"血《 -
采用
Udiol=Udi。NI(l+Ari+SUd)
=Yn-5y
dxR=dxRN(l+5dxR)
dxi=dxiN (1-5 dxI)
ot=aN+5ot
Idmax=Id.(l+Ar|+SId)
彦
可计算出整流侧换流变阀侧的最高空载直流电压。
6Udiol=U緒(l-Ari-5Ud)
=yN+5y
dxR=dxRN(l-5dxR)
dxi=dxiN(l+5dxI)
a——(Xn-Soc
Idmin=Id'(l-ATi画SId)
可计算出整流侧换流变阀侧的最低空载直流电压。
4、 逆变侧换流变压器阀侧空载直流电压计算用以分接头调节范围的最大空载直流电压
UdiOmaxOLTCI 二 UdiONI(1+ 3Udi。 + AUdiO)
用以分接头调节范围的最小空载直流电压
UdiOminOLTCI = UdiONI(1- 5Udio - AUdiO)
换流变阀侧空载直流电压限制值
Udi還 二 UdiOmaxR
UdiOabsmaxR 二(1+ SU diOmeas )U diOLR
5、 换流变分接头调节级数计算
换流变压器额定变比换流变压器最大变比:
/max
换流变压器最小变比:
w = "/mm . "&丽
换流变压器分接头级数计算
鄉 a 7
该设计计算方法合理有效，能保证合理的工程设计裕度和直流系统 在各种运行方式下安全可靠运行。
本方法可广泛适用于如附录图1、附录图2等接线方式的大多数背靠
背直流输电工禾
'王(
参数说明:
Id
Ud UdR
udI Pd
n
Udio P
Q
直流电流 直流电压
整流器输出端与地之间的直流电压 逆变器接线柱与地之间的直流电压
一个6脉动换流器的直流功率
6脉动换流器的数量
每个6脉动换流器的理想空载直流电压
有功功率
无功功率
8a 触发角
Y 熄弧角 u 换相角
dx 电感压降标么值
电阻压降标么值
S 测量误差
△ OLTC的误差
T! 换流变压器的变比U^/UvN的标么值，Tl = 1.0
Ail 一个OLTC步长
OLTC 换流变压器调压分接头
0 代表空载 N 代表标称值
Ref 代表控制系统中实际使用的参考值
R 代表整流器
1 代表逆变器
V 代表换流变压器阀侧 L 代表换流变压器网侧 Max 代表最大值
Min 代表最小值
01 代表过载负荷
L 代表直流侧线路端
UcuoG Ud肌 U训大于UdiGG但小于UdiQL， UdiQ限制器禁止提高换
相电压UdiO的换流变分接头动作
AboveUdi()L U训大于Ud亂，U训限制器调节分接头以降低换相电压
Udioo
权利要求
1、一种背靠背直流系统主回路参数的设计计算方法，其特征在于充分利用背靠背直流工程直流线路长度为零，可以采用较大电流输送功率，而降低对直流电压波动的要求；在设计中各种测量和控制偏差的考虑方法，有效保证了合理的工程设计裕度和灵活的运行方式。本试验方法可用于背靠背直流工程的主回路设计和计算。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于通过将逆变器计算公式 和直流功率计算公式合并消去直流电流量，得到直流传输功率与直流电 压之间的关系公式。根据此公式，在任意有效直流功率水平下，可方面 求出对应的直流电压；计及测量和控制偏差，能够计算出合理的工程设 计和控制参数，可以保证直流系统在各种运行方式下安全可靠运行，提 出工程设计用的主回路参数。
3、 该方法可广泛适用于大多数背靠背直流工程，根据具体接线方案， 进行串联或并联的6脉动换流器数修正就可以完成主回路参数计算，提出工程设计用的主回路参数。
全文摘要
一种背靠背直流系统主回路参数的设计计算方法，通过将逆变器计算公式和直流功率计算公式合并消去直流电流量，得到直流传输功率与直流电压之间的关系公式。根据此公式，在任意有效直流功率水平下，可方面求出对应的直流电压；计及测量和控制偏差，能够计算出合理的工程设计和控制参数，可以保证直流系统在各种运行方式下安全可靠运行，提出工程设计用的主回路参数。该方法充分利用背靠背直流工程直流线路长度为零的特点，可以采用较大电流输送功率，而降低对直流电压波动的要求；在设计中各种测量和控制偏差的考虑方法，有效保证了合理的工程设计裕度和灵活的运行方式。
文档编号H02J1/00GK101471566SQ20071030198
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月24日 优先权日2007年12月24日
发明者刘宝宏, 浩 常, 民 张, 殷威扬, 岩 石, 马为民 申请人:国网直流工程建设有限公司