高壓直流輸電系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真建模技術(shù)導(dǎo)則

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)高壓直流輸電系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真建模技術(shù)導(dǎo)則發(fā)布目次前言 Ⅰ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14總則 15資料和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備 26高壓直流輸電系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)模型 27模型參數(shù)校核 58建模報告 6附錄A(規(guī)范性)直流輸電一次系統(tǒng)參數(shù) 7附錄B(規(guī)范性)直流輸電控制系統(tǒng)參數(shù) 12附錄C(規(guī)范性)直流輸電一次系統(tǒng)的計算模型 22附錄D(規(guī)范性)限幅型直流輸電控制系統(tǒng)模型 26附錄E(規(guī)范性)選擇型直流輸電控制系統(tǒng)模型 39附錄F(規(guī)范性)直流輸電附加控制系統(tǒng)模型 46附錄G(資料性)模型參數(shù)校核的誤差指標(biāo) 49Ⅰ前言起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國電網(wǎng)運行與控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC／TC446)歸口。本文件起草單位：國家電網(wǎng)有限公司國家電力調(diào)度控制中心、中國電力科學(xué)研究院有限公司、中國南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、國家電網(wǎng)公司華中分部、國家電網(wǎng)有保電氣有限公司。1高壓直流輸電系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真建模技術(shù)導(dǎo)則本文件規(guī)定了電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真分析計算用高壓直流輸電系統(tǒng)模型(簡稱“高壓直流輸電系統(tǒng)立和參數(shù)校核。本文件適用于采用電網(wǎng)換相換流器為核心的±400kV及以上電壓等級、每站一個極由單個或兩個12脈動換流器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的直流輸電系統(tǒng)建模，其他電壓等級和不同主回路結(jié)構(gòu)的直流輸電系統(tǒng)可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB／T25843±800kV特高壓直流輸電控制與保護(hù)設(shè)備技術(shù)要求GB／T50789±800kV直流換流站設(shè)計規(guī)范DL／T277高壓直流輸電系統(tǒng)控制保護(hù)整定技術(shù)規(guī)程3術(shù)語和定義GB／T13498界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。高壓直流輸電系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)模型基于交流系統(tǒng)基波序相量，模擬在交流系統(tǒng)對稱和無畸變條件下高壓直流輸電系統(tǒng)自身動態(tài)特性及其與交流系統(tǒng)之間相互作用特性的模型。限幅型控制系統(tǒng)模型采用直流電壓和關(guān)斷角控制器的輸出量作為直流電流控制器輸出量限幅的直流輸電控制系統(tǒng)模型。選擇型控制系統(tǒng)模型通過比較直流電流、直流電壓及關(guān)斷角三種控制對象偏差量，選擇被控對象的直流輸電控制系統(tǒng)模型。4總則。25資料和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備部門等收集資料和數(shù)據(jù)。規(guī)定。流，直流功率基準(zhǔn)值PdB為設(shè)計單極額定直流功率。6高壓直流輸電系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)模型模型建立的流程至少應(yīng)包括收集資料、確定一次系統(tǒng)模型、選用控制系統(tǒng)模型和配置模型參數(shù)。當(dāng)實際工程模型與本文件模型結(jié)構(gòu)不一致時，宜選擇與實際工程結(jié)構(gòu)最為接近的模型，并通過參數(shù)調(diào)整使外特性滿足誤差要求，或采用自定義模型。3標(biāo)引序號說明：ΔPj—附加控制系統(tǒng)的功率調(diào)制輸出量；圖1模型組成括正常換相計算模型和換相失敗計算模型，并應(yīng)符合附錄C的規(guī)定。型應(yīng)符合附錄D的規(guī)定。4標(biāo)引序號說明：Pformp—對極的功率值；Io—直流電流的指令值；ΔP—附加控制系統(tǒng)的功率調(diào)制輸出量；Pdcef—直流功率參考值；Io—輸入過負(fù)荷環(huán)節(jié)的直流電流指令值；Ioax—過負(fù)荷環(huán)節(jié)輸出的直流電流指令上限；Ioim—經(jīng)過低壓限流控制后的電流輸出值；Uac—換流母線交流電壓；Id—直流電流；Ud—直流電壓；α—觸發(fā)角；Δα—換相失敗預(yù)測輸出角；amax；αraml—整流側(cè)最小觸發(fā)角控制的輸出角；αset—重啟動控制輸出的觸發(fā)角；αvca—電壓控制的輸出觸發(fā)角；αccain—電流控制積分環(huán)節(jié)輸出下限；Qfilter—無功控制量；K％—分接頭擋位；Q—換流站向交流系統(tǒng)輸送的無功功率；P—整流側(cè)直流功率；γ—關(guān)斷角。圖2限幅型控制系統(tǒng)模型組成規(guī)定。5標(biāo)引序號說明：Uac—交流電壓；Ud—直流電壓；Pdcef—直流功率參考值；ΔP—附加控制輸出的功率參考值；Io—直流電流的指令值；Pfromp—來自對極的功率值；Ippt—經(jīng)過極間功率轉(zhuǎn)移功能后的電流參考值；Icmc—經(jīng)過電流裕度補(bǔ)償后的電流參考值；Ipcl—經(jīng)過極電流限制之后的電流參考值；Ipc—對站極電流限制功能輸出值；Iocr—經(jīng)過電流指令協(xié)調(diào)后的直流電流指令值；Ioim—經(jīng)過低壓限流控制后的電流輸出值；Id—直流電流；inUdef—直流電壓參考值；α—觸發(fā)角指令；αref—選擇型閉環(huán)控制輸出的觸發(fā)角；γ—關(guān)斷角；Δγ—換相失敗預(yù)測輸出的關(guān)斷角參考值增量；Udi—理想空載電壓；γref—關(guān)斷角參考值；Qfilter—無功控制量；K％—分接頭擋位；Q—換流站向交流系統(tǒng)輸送的無功功率；P—整流側(cè)直流功率；圖3選擇型控制系統(tǒng)模型組成附加控制宜包括頻率控制、低頻振蕩阻尼控制和直流功率調(diào)制等。模型應(yīng)符合附錄F的規(guī)定。67模型參數(shù)校核7．1應(yīng)對直流輸電控制系統(tǒng)模型參數(shù)進(jìn)行校核?；谥绷鞴こ桃?guī)劃階段的設(shè)計參數(shù)，在控制保護(hù)裝置聯(lián)調(diào)試驗、現(xiàn)場試驗和調(diào)度運行階段應(yīng)采用相應(yīng)階段的數(shù)據(jù)對模型參數(shù)進(jìn)行校核。a)控保聯(lián)調(diào)階段，直流輸電控制保護(hù)裝置功能試驗與動態(tài)性能試驗(聯(lián)調(diào)試驗)數(shù)據(jù)；c)調(diào)度運行階段，廠家提供的與實際工程一致的動態(tài)性能試驗數(shù)據(jù)或電磁暫態(tài)模型，調(diào)度運行部門提供的實際運行錄波數(shù)據(jù)。a)功率控制環(huán)節(jié)參數(shù)根據(jù)直流功率階躍試驗數(shù)據(jù)校核；b)電流控制環(huán)節(jié)參數(shù)根據(jù)直流電流階躍試驗數(shù)據(jù)校核；c)電壓控制環(huán)節(jié)參數(shù)根據(jù)直流電壓階躍試驗數(shù)據(jù)校核；d)整流側(cè)最小觸發(fā)角控制環(huán)節(jié)參數(shù)根據(jù)整流側(cè)換流母線三相瞬時性短路試驗數(shù)據(jù)校核；e)換相失敗預(yù)測環(huán)節(jié)參數(shù)根據(jù)逆變側(cè)換流母線三相瞬時性短路試驗數(shù)據(jù)校核；f)低壓限流控制環(huán)節(jié)參數(shù)根據(jù)換流母線三相短路試驗數(shù)據(jù)校核。差評價標(biāo)準(zhǔn)見附錄G。8建模報告建模報告應(yīng)包括但不限于下列內(nèi)容：b)建模標(biāo)準(zhǔn)和基本方法；c)直流工程設(shè)計單位和直流設(shè)備供貨商提供的模型和設(shè)計參數(shù)；d)電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)穩(wěn)定計算用的直流輸電系統(tǒng)模型和參數(shù)，并指明基準(zhǔn)值，說明仿真計算用程序和計算條件，提供校核試驗波形和仿真計算波形，提供校核誤差評價指標(biāo)；e)結(jié)論及建議包括下列內(nèi)容：1)模型校核內(nèi)容，并確保結(jié)果準(zhǔn)確性；2)給出模型和參數(shù)及可用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定計算的結(jié)論；3)列出存在問題和處理意見。f)本文件第5章規(guī)定的資料和數(shù)據(jù)。7附錄A (規(guī)范性)直流輸電一次系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計數(shù)據(jù)，建成投運后應(yīng)更新為工程實際數(shù)據(jù)。序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注1換流站接入交流系統(tǒng)額定運行電壓2換流站接入交流系統(tǒng)最高穩(wěn)態(tài)電壓3換流站接入交流系統(tǒng)最低穩(wěn)態(tài)電壓4換流站接入交流系統(tǒng)額定頻率5直流正送額定運行電壓6直流正送額定運行電流A7直流正送額定運行功率MW8直流正送降壓70％運行電壓9直流正送120％功率運行電流A直流正送120％功率運行電壓直流反送80％功率運行電流A直流反送80％功率運行電壓按照表A．2的格式分別提供各換流站所采用的換流變壓器參數(shù)。序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注1額定容量MV·A2交流側(cè)額定線電壓3閥側(cè)額定線電壓4短路電壓百分比％5空載損耗8序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注6空載電流百分比％7主抽頭電壓8抽頭額定檔位9抽頭最高檔位抽頭最低檔位抽頭級差％長期運行電流A聯(lián)結(jié)方式變壓器飽和相關(guān)參數(shù)序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注1組數(shù)2單組容量3高端電阻犚Ω4低端電阻犚Ω5高端電感犔6低端電感犔7高端電容C8低端電容C序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注1類型2組數(shù)3單組容量4電壓等級9序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注1閥通態(tài)壓降2閥最小關(guān)斷時間限制3相對阻性壓降dr4理想空載直流電壓Udi序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注1單站極線平波電抗器電感犔2單站中性線平波電抗器電感犔序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注1組數(shù)2單組容量3高端電阻犚Ω4低端電阻犚Ω5高端電感犔6低端電感犔7高端電容C8低端電容C提供直流線路的桿塔幾何結(jié)構(gòu)，并按照表A．8的格式提供桿塔參數(shù)和線路實測參數(shù)。序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注1線路長度2線路桿塔高度m3線路極間距m4線路弧垂m5地線條數(shù)6地線桿塔高度m7地線最大弧垂m8地線間水平距離m9線路分裂數(shù)分裂導(dǎo)線平均半徑m分裂導(dǎo)線分布半徑m分裂導(dǎo)線單位長度直流電阻地線平均半徑m地線單位長度直流電阻直流線路單位長度電阻直流線路單位長度電感直流線路單位長度對地電容提供接地極線路的桿塔幾何結(jié)構(gòu)，并按照表A．9的格式提供各換流站接地極線路的桿塔參數(shù)和實測參數(shù)。序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注1線路長度2線路桿塔高度m3線路極間距m4線路弧垂m5地線桿塔高度m6地線最大弧垂m7線路單位長度直流電阻8線路平均半徑m9地線單位長度直流電阻地線平均半徑m序號參數(shù)名稱單位數(shù)值備注直流線路單位長度電阻直流線路單位長度電感直流線路單位長度對地電容附錄B (規(guī)范性)直流輸電控制系統(tǒng)參數(shù)加控制系統(tǒng)。限幅型控制系統(tǒng)各模塊參數(shù)按照下列表格的格式提供：jB．10提供；序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1直流電流指令值下限2犜犜電壓濾波時間常數(shù)s3犜犜電流濾波時間常數(shù)s4犜犜功率濾波時間常數(shù)s5電壓濾波環(huán)節(jié)下限幅6直流電流基準(zhǔn)值7直流電壓基準(zhǔn)值序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1犜犜電壓濾波時間常數(shù)s2最小電流指令3電壓低國值4電壓高國值序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1電壓濾波環(huán)節(jié)下限幅2犜犜電壓濾波時間常數(shù)s3犜犜電壓濾波時間常數(shù)s序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1過負(fù)荷計時電流門欖序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1犜犜電流濾波時間常數(shù)s2直流電流裕度3電流控制增益4Kp電流控制比例增益5犜i電流控制積分時間常數(shù)s序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1整流側(cè)直流電壓參考偏移值2逆變側(cè)直流電壓參考偏移值3犚線路電阻4犜犜濾波時間常數(shù)s5Kp電壓控制比例增益6犜i電壓控制積分時間常數(shù)s序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1犜犜濾波時間常數(shù)s2換相失敗預(yù)測比例增益3啟動電壓國值4犜輸入減小時的時間常數(shù)s5犜h時間窗口寬度s序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1犜犜濾波時間常數(shù)s2 關(guān)斷角參考值°3K增益系數(shù)序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1啟動國值2復(fù)歸國值3犜犜上升沿觸發(fā)延時時間s4犜犜下降沿觸發(fā)延時時間sB控制模型參數(shù)序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1兩級啟動國值K＞K2°序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1移相保持時間s2重啟動保持時間s3 移相角°4 重啟動角°序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1 移相角°2 重啟動角°3整流側(cè)最小觸發(fā)角參考值°4逆變側(cè)最小觸發(fā)角參考值°序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1 觸發(fā)角參考值°2 觸發(fā)角死區(qū)值°3 關(guān)斷角參考值°4 關(guān)斷角死區(qū)值°5直流電壓死區(qū)值6犜測量時間常數(shù)s7tt防頻繁動作延時時間s序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1t投切動作延時s2Q Q無功功率死區(qū)3f(P)無功功率參考值偏移量與有功功率的函數(shù)關(guān)系4交流母線電壓死區(qū)5交流過電壓參考值16交流過電壓參考值27交流過電壓參考值38tt信號延時時間1s9tt信號延時時間2stt信號延時時間3sUmax切交流濾波器參考值Umax允許投交流濾波器參考值Umin投交流濾波器參考值Umin允許切交流濾波器參考值選擇型控制系統(tǒng)各模塊參數(shù)按照下列表格的格式提供：lB序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1犜犜濾波時間常數(shù)s2電壓濾波環(huán)節(jié)上限幅3電壓濾波環(huán)節(jié)下限幅序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1犜犜電壓濾波時間常數(shù)s2犜犜電壓濾波時間常數(shù)s序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1電流裕度補(bǔ)償死區(qū)值2犜犜積分時間常數(shù)s序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1秒級過負(fù)荷限制電流值2小時級過負(fù)荷限制電流值序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1電流裕度2電壓裕度3 關(guān)斷角參考值4KpPI控制器比例增益5犜iPI控制器積分時間常數(shù)s6Kg關(guān)斷角增益序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1 逆變側(cè)設(shè)定的關(guān)斷角參考值2k正斜率修正系數(shù)3 x換相電抗序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1犜犜電壓濾波時間常數(shù)s2零序電壓判據(jù)的啟動值3電壓幅值跌落的啟動值4犜犜保持時間s5犜犜脈沖展寬延時時間s6關(guān)斷角參考值增量濾波時間常數(shù)s7 c關(guān)斷角參考值增量參數(shù)°序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1強(qiáng)制移相角°2強(qiáng)制移相角°3小電流國值4犜犜延時時間s附加控制系統(tǒng)各模塊參數(shù)按照下列表格的格式提供：序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1比例增益系數(shù)第1種結(jié)構(gòu)2頻率偏差死區(qū)第1種結(jié)構(gòu)3時間常數(shù)s第1種結(jié)構(gòu)4ff頻率額定值第2種結(jié)構(gòu)5f f頻率下限值第2種結(jié)構(gòu)6f f頻率上限值第2種結(jié)構(gòu)7T時間常數(shù)s第2種結(jié)構(gòu)8頻率偏差限值9功率限值序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1TT頻率測量時間常數(shù)s2T~T時間常數(shù)s3比例增益系數(shù)4INPMAX頻率偏差限值5MAX功率輸出限值6DEAD頻率偏差死區(qū)序號符號參數(shù)名單位數(shù)值備注1s設(shè)備供貨商提供的用于參數(shù)校核的限幅型控制系統(tǒng)電磁暫態(tài)模型至少應(yīng)給出表B．26所列的輸出表B．26限幅型控制系統(tǒng)模型中要求輸出的信號量序號信號量名稱備注1換流母線三相電壓瞬時值2直流電壓3直流電流表B．26限幅型控制系統(tǒng)模型中要求輸出的信號量(續(xù))序號信號量名稱備注4交流電壓最大持續(xù)值DMAXHOLD輸出5交流電壓最小持續(xù)值6直流電流濾波值7直流電流偏差8增益后直流電流偏差9電流控制比例輸出電流控制積分輸出觸發(fā)角指令觸發(fā)角置位值直流電壓指令電壓控制輸出觸發(fā)角直流電流指令低壓限流控制輸出關(guān)斷角參考值增量濾波環(huán)節(jié)輸出換相失敗預(yù)測輸出整流側(cè)最小觸發(fā)角控制輸出逆變側(cè)關(guān)斷角參考值逆變側(cè)關(guān)斷角最小值關(guān)斷角控制電流偏差信號關(guān)斷角控制角度偏差關(guān)斷角控制角度修正信號關(guān)斷角控制輸出整流側(cè)與逆變側(cè)觸發(fā)角測量值逆變側(cè)關(guān)斷角測量值觸發(fā)角置位信號換流變分接開關(guān)擋位逆變側(cè)最小換相裕度計算輸出整流側(cè)過電壓限制觸發(fā)角指令輸出表B．27選擇型控制系統(tǒng)模型中要求輸出的信號量序號信號量名稱備注1換流母線三相電壓瞬時值2直流電壓3直流電流4正序電壓幅值5零序電壓幅值6直流電流濾波值7直流電流指令8經(jīng)過極間轉(zhuǎn)移功能后的直流電流參考值9經(jīng)過裕度補(bǔ)償后的直流電流參考值經(jīng)過極電流限制后的直流電流參考值經(jīng)過電流指令協(xié)調(diào)后的直流電流參考值低壓限流控制中直流電壓濾波值經(jīng)過低壓限流控制后的直流電流參考值直流電流偏差直流電壓偏差逆變側(cè)實測關(guān)斷角參考值逆變側(cè)實測關(guān)斷角偏差經(jīng)過關(guān)斷角控制輸出的觸發(fā)角余弦值換相失敗預(yù)測輸出選擇型控制器輸出制器的上限、下限值選擇型閉環(huán)控制輸出的觸發(fā)角經(jīng)過關(guān)斷角控制輸出的觸發(fā)角余弦值換相失敗預(yù)測輸出的關(guān)斷角參考值增量觸發(fā)角控制的輸出序號參數(shù)名單位數(shù)值備注1理想空載直流電壓2額定觸發(fā)角°3額定關(guān)斷角°表B．28設(shè)計單位提供的控制系統(tǒng)參數(shù)(續(xù))序號參數(shù)名單位數(shù)值備注4觸發(fā)角的穩(wěn)態(tài)控制范圍°5關(guān)斷角的穩(wěn)態(tài)控制范圍°6控制系統(tǒng)的最小限制角°7秒級過負(fù)荷電流A8小時級過負(fù)荷電流A9長期過負(fù)荷電流A要求分組切除的最大電壓要求分組投入的最小電壓限制分組投入的最大電壓限制分組切除的最小電壓濾波器向上死區(qū)值濾波器向下死區(qū)值電容器向上死區(qū)值電容器向下死區(qū)值交流電壓向上死區(qū)值交流電壓向下死區(qū)值 (規(guī)范性)直流輸電一次系統(tǒng)的計算模型在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，直流換流器采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型。其前提條件是假設(shè)換流母線電壓為三相對稱的正弦波，采用交流正序電壓計算。直流輸電的一次系統(tǒng)模型在直流側(cè)將換流器等效為受控電壓源，整流、逆變兩個換流器與直流線路聯(lián)立求解；在交流側(cè)將換流器等效為注入電網(wǎng)的有功和無功功率。直流是否發(fā)生換相失敗根據(jù)主回路的不同電路狀態(tài)確定。直流與兩端直流的一次系統(tǒng)主回路建模方法基本一致，均采用等值電路表示。標(biāo)引序號說明：αβUc—逆變側(cè)觸發(fā)超前角，單位為度(°)；人人烆Lsi十2換流器的理想空載直流電壓與交流電壓的關(guān)系按公式(C．2)計算。式中：Ud0—理想空載直流電壓，標(biāo)么值；U—換流變系統(tǒng)側(cè)線電壓有效值折算到換流變閥側(cè)后的值，標(biāo)么值。整流側(cè)換流器出口處直流式中：Udr—整流側(cè)直流電壓，標(biāo)么值；Ud0r—整流側(cè)理想空載直流電壓，標(biāo)么值；α—整流側(cè)觸發(fā)角，單位為度(°)；式中：逆變側(cè)換流器出口處直流電壓按公式(C．5)計算。式中：Udi—逆變側(cè)直流電壓，標(biāo)么值；Ud0i—逆變側(cè)理想空載直流電壓，標(biāo)么值；β—逆變側(cè)觸發(fā)角，單位為度(°)；a)整流側(cè)等效電路b)逆變側(cè)等效電路直流線路模型采用電阻與電感串聯(lián)電路。將整流器和逆變器分別表示為戴維南電路，直流輸電線式中：式中：s—拉普拉斯算子。通過反變換可得到時域的Id和Uc。式中：P—注入交流電網(wǎng)的有功功率，標(biāo)么值；Id—直流電流，標(biāo)么值。無功功率與功率因數(shù)相關(guān)，功率因數(shù)與換流器觸發(fā)角、換相角和關(guān)斷角等運行角度相關(guān)，按公式 式中：Q—注入交流電網(wǎng)的無功功率，標(biāo)么值；P—注入交流電網(wǎng)的有功功率，標(biāo)么值；；γ—關(guān)斷角，單位為度(°)；μ—換相角，單位為度(°)。發(fā)生換相失敗時，逆變側(cè)換流器同一相橋臂上的閥組同時導(dǎo)通，即換流器的直流母線短路，反映到標(biāo)引序號說明：αβ—逆變側(cè)觸發(fā)超前角，單位為度(°)；Id—直流電流，標(biāo)么值；d，標(biāo)么值；d。發(fā)生換相失敗時，逆變側(cè)失去調(diào)節(jié)能力，直流線路上的電流變化完全取決于整流側(cè)換流器的調(diào)節(jié)特附錄D (規(guī)范性)限幅型直流輸電控制系統(tǒng)模型得到電流指令；當(dāng)電流控制轉(zhuǎn)移到逆變站時，彌補(bǔ)與裕度定值相等的電流降落給電流指令。標(biāo)引序號說明：ΔP—附加控制輸出的功率指令，標(biāo)么值；Pfromp—對極極間功率轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)輸出，標(biāo)么值；Ud—直流電壓，標(biāo)么值；Udiltp—對極濾波后的直流電壓，標(biāo)么值；Id—直流電流，標(biāo)么值；Ioax—過負(fù)荷環(huán)節(jié)輸出的直流電流指令上限，標(biāo)么值；Io—輸入過負(fù)荷環(huán)節(jié)的直流電流指令值，標(biāo)么值；Io—經(jīng)過電流裕度補(bǔ)償后的直流電流指令值，標(biāo)么值；S—拉普拉斯算子；BC_Mode—本極雙極功率控制方式標(biāo)志，1為本極處于雙極協(xié)調(diào)控制模式，0為單極獨立運行；BC_Mode_BP—本極與對極均處于雙極功率控制方式標(biāo)志，1為雙極均處于雙極協(xié)調(diào)控制模式，0為雙極中有一極或兩極處于單極獨立運行；—直流輸送雙極功率的參考值，標(biāo)么值；TTTTTT進(jìn)行限幅。標(biāo)引序號說明：Ud—直流電壓，標(biāo)么值；Ud—直流電壓濾波值，標(biāo)么值；Io—直流電流的指令值，由指令計算環(huán)節(jié)輸出，標(biāo)么值；Ioim—經(jīng)低壓限流后的電流指令，標(biāo)么值；S—拉普拉斯算子；T—電壓濾波時間常數(shù)，電壓上升及下降取不同數(shù)值，單位為秒(s)；Ioin—最小電流指令，標(biāo)么值； 一極處于雙極功率控制模式時，對極發(fā)生功率損失或受限應(yīng)將功率轉(zhuǎn)移至本極，以減小功率損失。站間和多回直流間功率轉(zhuǎn)移控制模型可參照執(zhí)行。標(biāo)引序號說明：Udiltp—對極濾波后的直流電壓，標(biāo)么值；Ud—直流電壓，標(biāo)么值；Ioax—過負(fù)荷環(huán)節(jié)輸出的直流電流指令上限，標(biāo)么值；Io—經(jīng)過電流裕度補(bǔ)償后的直流電流的指令值(電流指令計算環(huán)節(jié)輸出)，標(biāo)么值；Ptop—轉(zhuǎn)移給對極的功率，標(biāo)么值；Udilt—濾波后的直流電壓，標(biāo)么值；s—拉普拉斯算子；BC_MODE—雙極控制模式選擇，1為本極處于雙極協(xié)調(diào)控制模式，0為單極獨立運行；TT—直流輸送雙極功率的參考值，標(biāo)么值；恢復(fù)及多次過負(fù)荷。標(biāo)引序號說明：Io—輸入過負(fù)荷環(huán)節(jié)的直流電流指令值，標(biāo)么值；Ioax—過負(fù)荷環(huán)節(jié)輸出的直流電流指令上限，標(biāo)么值；time-I—過負(fù)荷時間(單位為秒)-過負(fù)荷能力(標(biāo)么值)插值曲線；s—拉普拉斯算子；Iollef過負(fù)荷計時電流門欖，標(biāo)么值。電流控制模型如圖D．5所示，采用PI控制通過調(diào)節(jié)觸發(fā)角實現(xiàn)對直流電流的控制。標(biāo)引序號說明：Id—直流電流，標(biāo)么值；Ioim—經(jīng)低壓限流的電流指令，標(biāo)么值；α—輸出觸發(fā)角α，單位為度(°)；s—拉普拉斯算子；αintax—觸發(fā)角上限，由觸發(fā)角限幅配合模型計算，單位為度(°)；intin限幅配合模型計算，單位為度(°)；Gain—電流控制增益；Kp—電流控制比例增益；Ti—電流控制積分時間常數(shù)，單位為秒(s)；T—電流濾波時間常數(shù)，單位為秒(s)；電壓控制模型如圖D．6所示，采用PI控制通過調(diào)節(jié)觸發(fā)角實現(xiàn)對直流電壓的控制。標(biāo)引序號說明：Ud—直流電壓，標(biāo)么值；Io—直流電流的指令值，標(biāo)么值；αvca—電壓控制的輸出觸發(fā)角，單位為度(°)；s—拉普拉斯算子；RECT—整流側(cè)標(biāo)志，1為整流側(cè)，0為逆變側(cè)；Udef直流電壓參考值，標(biāo)么值；OFFSETrec—整流側(cè)直流電壓參考偏移值，標(biāo)么值；OFFSETinv—逆變側(cè)直流電壓參考偏移值，標(biāo)么值；R—線路電阻，標(biāo)么值；T—濾波時間常數(shù)，單位為秒(s)；Kp—電壓控制比例增益；Ti—電壓控制積分時間常數(shù)，單位為秒(s)。輸出提前觸發(fā)角度增量。標(biāo)引序號說明：UUmΔαs—逆變側(cè)交流母線零序電壓幅值，標(biāo)么值；—逆變側(cè)交流母線電壓幅值，標(biāo)么值；—換相失敗預(yù)測輸出角，單位為度(°)；—拉普拉斯算子；—接地故障動作標(biāo)志，1為檢測到交流側(cè)接地故障，0為未檢測到交流側(cè)接地故障；MAXHOLD—獲取Th時間窗口內(nèi)的最大值并保持；TT—換相失敗預(yù)測比例增益；ThT出觸發(fā)角。標(biāo)引序號說明：Id—直流電流，標(biāo)么值；S—拉普拉斯算子；Ioim—經(jīng)低壓限流的電流指令，標(biāo)么值；K—增益系數(shù)；Δα—換相失敗預(yù)測輸出角，單位為度(°)；T—濾波時間常數(shù)，單位為秒(s)；式中：式中：次c—換流變壓器的漏抗，標(biāo)么值。電壓恢復(fù)控制模型如圖D．9所示，在交流或直流故障后恢復(fù)過程中，判斷直流電壓是否低于門欖標(biāo)引序號說明：Ud—直流電壓，標(biāo)么值；k復(fù)歸國值，標(biāo)么值；T—上升沿觸發(fā)延時時間，單位為秒(s)；T—下降沿觸發(fā)延時時間，單位為秒(s)。整流側(cè)最小觸發(fā)角控制模型如圖D．10所示，在交流故障時限制整流側(cè)最小觸發(fā)角。標(biāo)引序號說明：cαraml—整流側(cè)最小觸發(fā)角控制的輸出角，單位為度(°)；K、K—兩級啟動國值，K＞K；的放電時間后，按照設(shè)定的電壓參考值重新啟動，以維持直流系統(tǒng)運行。標(biāo)引序號說明：t—時間，單位為秒(s)；式中：限幅配合包括電流控制、電壓控制和關(guān)斷角控制環(huán)節(jié)輸出的觸發(fā)角之間的限幅配合關(guān)系，及換相失敗預(yù)測、電壓恢復(fù)控制、整流側(cè)最小觸發(fā)角控制和重啟動控制環(huán)節(jié)對觸發(fā)角輸出的限幅配合關(guān)系，模型標(biāo)引序號說明：αvca—電壓控制的輸出觸發(fā)角，單位為度(°)；α—電流控制的輸出觸發(fā)角，單位為度(°)；Δα—換相失敗預(yù)測輸出角，單位為度(°)；αraml—整流側(cè)最小觸發(fā)角控制的輸出角，單位為度(°)；nαset—重啟動控制輸出的觸發(fā)角，單位為度(°)；D式下，通過直流電壓測量值與參考值的偏差進(jìn)行控制。標(biāo)引序號說明：αγUdK％s—分接頭擋位；—拉普拉斯算子；γγtT無功與交流電壓控制根據(jù)無功參考值或交流電壓參考值與測量值的偏差，輸出無功控制量，按照控b)交流過電壓控制c)交流電壓限制控制標(biāo)引序號說明：Q—換流站向交流系統(tǒng)輸送的無功功率，標(biāo)么值；P—整流側(cè)直流功率，標(biāo)么值；Uac—交流母線電壓，標(biāo)么值；DEC_Filter—切除濾波器指令；INV_Filter—投入濾波器指令；Q Qf(P)—無功功率參考值偏移量與有功功率的函數(shù)關(guān)系；tQ QD無功與交流電壓控制模型(續(xù))附錄E (規(guī)范性)選擇型直流輸電控制系統(tǒng)模型得到電流指令。標(biāo)引序號說明：ΔP—附加控制輸出的功率參考值，標(biāo)么值；Pref—功率參考值，標(biāo)么值；Ud—直流電壓，標(biāo)么值；Udilt—直流電壓的濾波值，標(biāo)么值；Io—直流電流的指令值，標(biāo)么值；狊—拉普拉斯算子；Iref—電流參考值，標(biāo)么值；Udax—電壓濾波環(huán)節(jié)上限幅，標(biāo)么值；Udin—電壓濾波環(huán)節(jié)下限幅，標(biāo)么值；犜—濾波時間常數(shù)，單位為秒(s)。當(dāng)一極處于雙極功率控制模式時，對極發(fā)生功率損失或受限應(yīng)將功率轉(zhuǎn)移至本極，以減小功率損失。站間和多回直流間功率轉(zhuǎn)移控制模型可參照執(zhí)行。標(biāo)引序號說明：Udilt—直流電壓的的濾波值，標(biāo)么值；Io—直流電流的指令值，標(biāo)么值；Ud—整流側(cè)本極實際直流電壓，標(biāo)么值；Ptop—送往對極的功率值，標(biāo)么值；Imax—過負(fù)荷電流限制，根據(jù)實際過負(fù)荷參數(shù)選Ippt—經(jīng)過極間功率轉(zhuǎn)移功能后的電流參考值，標(biāo)么值；狊—拉普拉斯算子；極功率控制模式；Iref—電流參考值，標(biāo)么值；Pref值，標(biāo)么值；犜—電壓濾波時間常數(shù)，單位為秒(s)；犜—電壓濾波時間常數(shù)，單位為秒(s)。E標(biāo)引序號說明：Ippt—經(jīng)過極間功率轉(zhuǎn)移功能后的電流參考值，標(biāo)么值；Id—直流電流，標(biāo)么值；Icmc—經(jīng)過電流裕度補(bǔ)償后的電流參考值，標(biāo)么值；狊—拉普拉斯算子；犚犈C—整流模式信號，犚犈C＝1表示本站為整流站，犚犈C＝0表示本站為逆變站；極電流限制模型如圖E．4所示，根據(jù)主設(shè)備的過負(fù)荷能力計算最大允許電流值。將直流電流與國值輸入過負(fù)荷計算環(huán)節(jié)，可采用斜率發(fā)生器或反時限積分等方法實現(xiàn)過負(fù)荷計算，環(huán)節(jié)輸出指令決定選擇小時級或秒級過負(fù)荷限制電流值。標(biāo)引序號說明：Id—直流電流，標(biāo)么值；Icmc—經(jīng)過電流裕度補(bǔ)償后的電流參考值，標(biāo)么值；Ipcl—經(jīng)過極電流限制之后的電流參考值，標(biāo)么值；QU—過負(fù)荷計算的輸出指令，1為小時級過負(fù)荷動作，0為小時級過負(fù)荷未動作；Ims—秒級過負(fù)荷限制電流值，標(biāo)么值；Imh—小時級過負(fù)荷限制電流值，標(biāo)么值。導(dǎo)致電流控制權(quán)轉(zhuǎn)移。標(biāo)引序號說明：Ipcl—經(jīng)極電流限制后的電流參考值，標(biāo)么值；Ipcls—對站經(jīng)極電流限制后的電流參考值，標(biāo)么值；Iocr—經(jīng)過電流指令協(xié)調(diào)后的直流電流指令值，整流站取大，逆變站取小；C式信號，犚犈C＝1表示本站為整流站，犚犈C＝0表示本站為逆變站。輸入到PI控制器。其中，可變限幅的原理是根據(jù)當(dāng)前直流電壓或直流電流與設(shè)定國值的比較結(jié)果，選擇預(yù)設(shè)的限幅值。標(biāo)引序號說明：么值；Id—直流電流，標(biāo)么值；Ud—直流電壓，標(biāo)么值；Uerr逆變站選偏差較大值，電壓控制器和電流控制器使用相同的PI控制器；γ—關(guān)斷角，單位為度(°)；f(文)—電流轉(zhuǎn)換函數(shù)；f(文)—電壓轉(zhuǎn)換函數(shù)；f(文)—關(guān)斷角轉(zhuǎn)換函數(shù)；cosα—PI控制器的輸出；度(°)；s—拉普拉斯算子；REC—整流模式信號，1為整流站，0為逆變站；FLAG1為實測型，0為預(yù)測型；EN—積分器使能信號；復(fù)位；Kg—關(guān)斷角增益；Kp—比例增益；比較電流偏差、電壓偏差和關(guān)對應(yīng)的控制模式比例增益參數(shù)；(電流偏制模式)Ti—積分時間常數(shù)，單位為秒(s)；比較電流偏Ti選擇最小偏差所對應(yīng)的控制模式時間常數(shù)；在逆變站Ti選擇最大偏差所對應(yīng)的控制模式時間常數(shù)；Udef直流電壓參考值，標(biāo)么值；標(biāo)引序號說明：犐ocr—經(jīng)過電流指令協(xié)調(diào)功能輸出的電流指令，標(biāo)么值；Δγ—換相失敗預(yù)測動作時關(guān)斷角參考值增量，單位為度(°)；Udi—實際的理想空載電壓值，標(biāo)么值；γref—逆變側(cè)設(shè)定的關(guān)斷角參考值，單位為度(°)；k—正斜率修正系數(shù)。輸出提前觸發(fā)角度增量。標(biāo)引序號說明：Um—交流母線電壓幅值，標(biāo)么值；U—交流母線電壓零序幅值，標(biāo)么值；Δγ—換相失敗預(yù)測輸出的關(guān)斷角參考值增量，單位為度(°)；狊—拉普拉斯算子；Flag—交流側(cè)故障標(biāo)志，1為檢測到交流側(cè)故障，0為檢測到交流側(cè)故障；MAXHOLD—保持輸入的最大值；T—電壓濾波時間常數(shù)，單位為秒(s)；T—MAXHOLD保持時間，單位為秒(s)；T—脈沖展寬延時時間，單位為秒(s)；a—零序電壓判據(jù)的啟動值，標(biāo)么值；a—電壓幅值判據(jù)的啟動值，標(biāo)么值；γc—關(guān)斷角參考值增量參數(shù)，單位為度(°)。標(biāo)引序號說明：Id—直流電流，標(biāo)么值；αref—選擇型閉環(huán)控制輸出的觸發(fā)角，單位為度(°)；α—觸發(fā)角輸出，單位為度(°