一种适用于特高压直流闭锁后的逆变站功率建模方法与流程

技术特征：

1.一种适用于特高压直流闭锁后的逆变站功率建模方法，其特征是，功率包括有功功率及无功功率，其中有功功率的建模过程包括以下步骤：

步骤S11，单极闭锁后完成极间功率转移，计算健全极所需电流参考值I_ref健全极；

步骤S12，有功功率为直流电流与直流电压的乘积，当I_ref健全极不超过最大允许额定电流I_max，有功输出模型为：

其中，P₀为正常运行时的逆变站输出的有功功率；t₀时刻发生单极闭锁，P_min闭锁后直流功率降到的最低功率值，τ为极功率转移时间，I_ref健全极对应的极电压为电压U_d1；

当I_ref健全极超过了最大允许额定电流I_max时，有功输出模型为：

$P=\left\{\begin{array}{cc}{P}_0& t\∈\[0,t_0)\\ P_{\min }+(k\·I_{\max }\·U_{d2}-P_{\min })\·\frac{t-t_0}{\mathrm{\τ}}& t\∈\[t_0,t_0+\mathrm{\τ})\\ k\·I_{\max }\·U_{d2}& t\∈\[t_0+\mathrm{\τ},t_0+\mathrm{\τ}+t_k)\\ I_{\max }\·U_{d2}& t\∈\[t_0+\mathrm{\τ}+t_k,\mathrm{\∞})\end{array}\right.$

其中，k为过载运行倍数，t_k为过载运行时间，k·I_max对应的极电压为电压U_d2；I_max对应的极电压为电压U_d3；

无功功率的建模过程，包括以下步骤：

步骤S21，在极功率转移过程中，根据不同阶段的有功功率确定此阶段的无功消耗值Q_c；

步骤S22，根据当前运行的无功补偿设备组数计算逆变站无功设备补偿无功功率Q_f；

步骤S23，根据公式Q_i＝Q_f-Q_c计算逆变站输出无功Q_i；

步骤S24，按照直流系统的无功控制策略判断无功功率是否在允许范围内并进行无功补偿设备的投切，重复以上过程，当无功功率不再变化后，逆变站输出无功模型可得出。

2.根据权利要求1所述的一种适用于特高压直流闭锁后的逆变站功率建模方法，其特征是，单极闭锁后健全极所需电流计算公式为：

其中，P_ref为极功率参考值，P_损失为故障极的传输功率，U_双极、U_健全极分别为运行时的双极电压和健全极电压。

3.根据权利要求1所述的一种适用于特高压直流闭锁后的逆变站功率建模方法，其特征是，逆变侧无功消耗计算公式如下：

其中，为逆变侧的功率因数，P_d为直流有功，Q_c为逆变侧消耗无功功率。

4.根据权利要求1所述的一种适用于特高压直流闭锁后的逆变站功率建模方法，其特征是，单组无功补偿装置能够提供的无功功率由以下公式计算：

$Q_{f0}={\left(\frac{U_i}{U_N}\right)}^2{Q}_{fN}$

式中，U_i、U_N分别为正常运行时交流系统电压与额定交流系统电压；Q_f0,Q_fN分别为正常运行时交流系统电压下的相应无功功率与额定交流系统电压下的无功功率；

则无功补偿设备提供的无功功率计算公式为：

Q_f＝nQ_f0

式中，n为当前投入运行的无功设备组数。

5.根据权利要求1所述的一种适用于特高压直流闭锁后的逆变站功率建模方法，其特征是，无功功率的控制方法为：

1)当满足Q_f-Q_c≤Q_min时，无功设备提供的无功不足以弥补换流站消耗的无功，换流站从交流系统吸收无功，此时无功控制发出无功补偿装置投入命令，经过时间t₁后投入无功设备；

2)当满足Q_f-Q_c≥Q_max时，无功设备提供的无功多余换流站所消耗的无功，换流站向交流系统注入多余的无功，此时无功控制发出无功补偿装置切除命令，经过时间t₂后切除无功设备。

6.根据权利要求1所述的一种适用于特高压直流闭锁后的逆变站功率建模方法，其特征是，U_d1、U_d2、U_d3值根据直流系统控制特性图确定。