直流输电系统暂态稳定性提升方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及高压直流输电领域，特别涉及一种直流输电系统暂态稳定性提升方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、近年来，在“双碳”目标的驱使下，我国正大力构建具有高比例可再生能源接入与高比例电力电子设备应用的新型电力系统。以换相换流器(line commutated converter,lcc)为基础的高压直流输电技术仍然是主流的远距离、大容量的区域间传输能量的方式。此外，特高压直流线路输送电能的方式具有输送容量大、输送距离远、线路损耗小、能消除交流系统互联的功角稳定问题等一系列优点，这使得特高压直流工程越来越受到青睐，高压直流工程的建设也得到了飞速发展。

2、随着特高压直流输电的大力发展，lcc逆变器的暂态特性也受到越来越多的关注。对于受端即逆变侧而言，暂态过程中有功与无功无法独立控制相互耦合，暂态同步特性难以简单分析。与此同时，常规的lcc准静态模型通常忽略逆变器的换相过程，导致逆变器模型与实际lcc输出有功无功动态特性误差较大。且当直流侧功率波动时，将会引起lcc逆变器输出特性波动，进而导致受端并网点交流电压随即波动，可能导致受端直流输电系统发生暂态失稳现象，不利于系统安全运行。因此，有必要针对暂态过程中lcc受端交流电压稳定问题进行分析。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种直流输电系统暂态稳定性提升方法、装置、设备及介质，本方案是基于逆变器的直流电压、直流电流以及输出端口的功率因数角对并网补偿电容的容值进行准确的确定，并通过确定出的容值对逆变器所处的直流输电系统的稳定性进行准确判断，即针对逆变器直流电压功率情况对逆变器交流侧电压的稳定性进行了分析，能够准确检测到整个直流输电系统的稳定情况，提高了直流输电系统的可靠性。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种直流输电系统暂态稳定性提升方法，包括：

3、根据逆变器并网时的触发超前角及换相重叠角确定熄弧角；

4、基于所述逆变器的直流电流值、所述逆变器的等效换相电抗及所述换相重叠角确定所述逆变器的交流侧电流幅值；

5、通过所述交流侧电流幅值、交流侧电压有效值、所述等效换相电抗、所述熄弧角及所述直流电流值确定所述逆变器的输出端口的功率因数角；

6、基于所述直流电流值、所述逆变器的直流电压值及所述功率因数角确定所述逆变器对应的并网补偿电容的容值，并根据所述容值判断所述逆变器所处的直流输电系统是否稳定。

7、可选的，所述根据逆变器并网时的触发超前角及换相重叠角确定熄弧角，包括：

8、根据所述直流电流值、所述直流电压值、所述等效换相电抗及换相重叠角确认公式确定所述换相重叠角；

9、基于所述换相重叠角、所述触发超前角及熄弧角确认公式确定所述熄弧角。

10、可选的，所述基于所述逆变器的直流电流值、所述逆变器的等效换相电抗及所述换相重叠角确定所述逆变器的交流侧电流幅值，包括：

11、确定所述逆变器对应的并网变压器的变比；

12、基于所述变比、所述等效换相电抗、所述换相重叠角、所述直流电流值及交流侧电流幅值确认公式确定所述交流侧电流幅值。

13、可选的，所述通过所述交流侧电流幅值、交流侧电压有效值、所述等效换相电抗、所述熄弧角及所述直流电流值确定所述逆变器的输出端口的功率因数角，包括：

14、通过所述交流侧电流幅值、所述交流侧电压有效值、所述等效换相电抗、所述熄弧角、所述直流电流值及功率因数确认公式确定所述逆变器的输出端口的功率因数；

15、基于所述功率因数及功率因数与功率因数角的对应关系确定所述功率因数角。

16、可选的，所述基于所述直流电流值、所述逆变器的直流电压值及所述功率因数角确定所述逆变器对应的并网补偿电容的容值，包括：

17、通过所述直流电流值及所述直流电压值的乘积确定所述逆变器的交流侧有功功率及所述逆变器的并网点有功功率；

18、根据所述交流侧有功功率及所述功率因数角确定所述逆变器的交流侧无功功率；

19、基于所述并网点有功功率及所述功率因数角确定所述逆变器的并网点无功功率；

20、根据所述交流侧无功功率并网点无功功率平衡确定所述容值。

21、可选的，所述根据所述交流侧无功功率、所述并网点无功功率确定所述容值，包括：

22、通过所述交流侧无功功率及所述并网点无功功率确定所述逆变器的并网点电抗；

23、基于所述并网点电抗、所述交流侧有功功率交流侧有功功率、所述逆变器对应的电网侧电压幅值、所述逆变器的并网点电压幅值确定所述容值。

24、可选的，所述基于所述并网点电抗、所述交流侧有功功率交流侧有功功率、所述逆变器对应的电网侧电压幅值、所述逆变器的并网点电压幅值确定所述容值，包括：

25、基于所述并网点电抗、所述交流侧有功功率、所述电网侧电压幅值、所述并网点电压幅值确定虚拟功角；

26、基于所述虚拟功角、预设系统基波角频率及容值确认公式确定所述容值。

27、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种直流输电系统暂态稳定性提升装置，包括：

28、第一确定单元，用于根据逆变器并网时的触发超前角及换相重叠角确定熄弧角；

29、第二确定单元，用于基于所述逆变器的直流电流值、所述逆变器的等效换相电抗及所述换相重叠角确定所述逆变器的交流侧电流幅值；

30、第三确定单元，用于通过所述交流侧电流幅值、交流侧电压有效值、所述等效换相电抗、所述熄弧角及所述直流电流值确定所述逆变器的输出端口的功率因数角；

31、第四确定单元，用于基于所述直流电流值、所述逆变器的直流电压值及所述功率因数角确定所述逆变器对应的并网补偿电容的容值，并根据所述容值判断所述逆变器所处的直流输电系统是否稳定。

32、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电子设备，包括：

33、存储器，用于存储计算机程序；

34、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述直流输电系统暂态稳定性提升方法的步骤。

35、为解决上述技术问题，本发明还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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述直流输电系统暂态稳定性提升方法的步骤。

36、本发明的目的是提供一种直流输电系统暂态稳定性提升方法、装置、设备及介质，先根据逆变器并网时的触发超前角及换相重叠角确定熄弧角，再基于逆变器的直流电流值、等效换相电抗及换相重叠角确定出逆变器的交流侧电流幅值，并通过交流侧电流幅值、交流侧电压有效值、等效换相电抗、熄弧角及直流电流值确定出逆变器输出端口的功率因数角，最后基于直流电流值、逆变器的直流电压值及功率因数角确定逆变器对应的并网补偿电容的容值，以根据容值判断逆变器所处的直流输电系统是否稳定，即针对逆变器直流电压功率情况对逆变器交流侧电压的稳定性进行了分析，能够准确检测到整个直流输电系统的稳定情况，提高了直流输电系统的可靠性。