專利名稱：背靠背直流系統(tǒng)主回路參數(shù)計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直流輸電工程中一種直流接線方案對(duì)應(yīng)的主回路參數(shù)設(shè) 計(jì)計(jì)算方法，更具體地說是背靠背直流工程中的主回路參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算方 法，以保證合理的工程設(shè)計(jì)裕度和直流系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式下安全可靠
運(yùn)行。本發(fā)明可廣泛適用于附錄圖1、附錄圖2等接線方式的大多數(shù)背靠 背直流輸電工程。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)直流輸電工程中，絕大多數(shù)是長距離直流輸電工程，背靠 背直流工程相對(duì)較少。在長距離直流工程中，引進(jìn)了國外關(guān)于長距離直 流工程主回路參數(shù)計(jì)算的方法。在國內(nèi)西北和華中聯(lián)網(wǎng)的靈寶背靠背直 流工程中，自主創(chuàng)新了背靠背直流系統(tǒng)主回路參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，經(jīng) 過實(shí)踐證明，該設(shè)計(jì)計(jì)算方法合理有效，能保證合理的工程設(shè)計(jì)裕度和 直流系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式下安全可靠運(yùn)行。
在長距離直流輸電工程中，直流線路長、線路電阻大，直流線路電 阻和換流器阻抗存在一定的可比性，因此需要考慮不同運(yùn)行接線方式下 直流系統(tǒng)主回路參數(shù)的計(jì)算方法。通常采用整流站和逆變站的直流系統(tǒng) 參數(shù)單獨(dú)計(jì)算，取功率反送方式加以校核。在背靠背直流工程中，不存 在直流線路，直流電阻很小，與換流器阻抗不存在可比性，因此可以將 整流站和逆變站的參數(shù)結(jié)合起來，統(tǒng)一進(jìn)行設(shè)計(jì)。
根據(jù)提出的統(tǒng)一設(shè)計(jì)方法，同時(shí)考慮功率正送和功率反送，通過采 用在設(shè)計(jì)中各種測量和控制偏差的考慮方法，有效保證了合理的工程設(shè) 計(jì)裕度和靈活的運(yùn)行方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)用的背靠背直流系統(tǒng)主回路參數(shù)設(shè)計(jì) 計(jì)算方法。通過采用本方法可以計(jì)算以下主回路參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容
1、 極母線最大、最小穩(wěn)態(tài)運(yùn)行直流電壓
2、 最大、最小直流電流
3、 整流側(cè)換流變壓器閥側(cè)空載直流電壓計(jì)算
4、 逆變側(cè)換流變壓器閥側(cè)空載直流電壓計(jì)算
5、 換流變分接頭調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)計(jì)算
該設(shè)計(jì)計(jì)算方法合理有效，能保證合理的工程設(shè)計(jì)裕度和直流系統(tǒng) 在各種運(yùn)行方式下安全可靠運(yùn)行。
本方法可廣泛適用于如附錄圖1、附錄圖2等接線方式的大多數(shù)背靠 背直流輸電工程。


附圖1和附圖2是典型的背靠背直流系統(tǒng)接線方式，其中各附圖標(biāo) 記表示為(1)換流變壓器；(2)換流閥；(3)平波電抗器；(4)接地占。
" \ o
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)用的背靠背直流系統(tǒng)主回路參數(shù)設(shè)計(jì) 計(jì)算方法。具體描述如下。 1、極母線最大、最小直流電壓
根據(jù)公式和
得到采用:
—u血/
呵-(《廣。+ ^
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)
計(jì)算得出UdImin, UdImin是不采用大角度運(yùn)行時(shí)，最低的極母線穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓。
釆用
UdioI = UdioNI (1+Ar)+ 5Ud)
dxi = dxIN(l-5dxI)Pref = PrefN(l-Ari-SId)
計(jì)算得出UdImax， U^m^是最高的極母線穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓，用以設(shè)計(jì)、計(jì)算極母線設(shè)備穩(wěn)態(tài)耐壓水平。
2、最大、最小直流電流
在直流電流中考慮換流變壓器分接頭調(diào)節(jié)引起的誤差以及直流電流
測量誤差，可以得到各種工況下直流電流的最大值和最小值。如下所示:3、整流側(cè)換流變壓器閥側(cè)空載直流電壓計(jì)算根據(jù)
u
dR
dioR
c鍵-+
_UT
有
"必+
4
2 cos"
根據(jù)
=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)
彥
可計(jì)算出整流側(cè)換流變閥側(cè)的最高空載直流電壓。
6Udiol=U緒(l-Ari-5Ud)
=yN+5y
dxR=dxRN(l-5dxR)
dxi=dxiN(l+5dxI)
a——(Xn-Soc
Idmin=Id'(l-ATi畫SId)
可計(jì)算出整流側(cè)換流變閥側(cè)的最低空載直流電壓。
4、 逆變側(cè)換流變壓器閥側(cè)空載直流電壓計(jì)算用以分接頭調(diào)節(jié)范圍的最大空載直流電壓
UdiOmaxOLTCI 二 UdiONI(1+ 3Udi。 + AUdiO)
用以分接頭調(diào)節(jié)范圍的最小空載直流電壓
UdiOminOLTCI = UdiONI(1- 5Udio - AUdiO)
換流變閥側(cè)空載直流電壓限制值
Udi還 二 UdiOmaxR
UdiOabsmaxR 二(1+ SU diOmeas )U diOLR
5、 換流變分接頭調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)計(jì)算
換流變壓器額定變比換流變壓器最大變比:
/max
換流變壓器最小變比:
w = "/mm . "&麗
換流變壓器分接頭級(jí)數(shù)計(jì)算
鄉(xiāng) a 7
該設(shè)計(jì)計(jì)算方法合理有效，能保證合理的工程設(shè)計(jì)裕度和直流系統(tǒng) 在各種運(yùn)行方式下安全可靠運(yùn)行。
本方法可廣泛適用于如附錄圖1、附錄圖2等接線方式的大多數(shù)背靠
背直流輸電工禾
'王(
參數(shù)說明:
Id
Ud UdR
udI Pd
n
Udio P
Q
直流電流 直流電壓
整流器輸出端與地之間的直流電壓 逆變器接線柱與地之間的直流電壓
一個(gè)6脈動(dòng)換流器的直流功率
6脈動(dòng)換流器的數(shù)量
每個(gè)6脈動(dòng)換流器的理想空載直流電壓
有功功率
無功功率
8a 觸發(fā)角
Y 熄弧角 u 換相角
dx 電感壓降標(biāo)么值
電阻壓降標(biāo)么值
S 測量誤差
△ OLTC的誤差
T! 換流變壓器的變比U^/UvN的標(biāo)么值，Tl = 1.0
Ail 一個(gè)OLTC步長
OLTC 換流變壓器調(diào)壓分接頭
0 代表空載 N 代表標(biāo)稱值
Ref 代表控制系統(tǒng)中實(shí)際使用的參考值
R 代表整流器
1 代表逆變器
V 代表換流變壓器閥側(cè) L 代表換流變壓器網(wǎng)側(cè) Max 代表最大值
Min 代表最小值
01 代表過載負(fù)荷
L 代表直流側(cè)線路端
UcuoG Ud肌 U訓(xùn)大于UdiGG但小于UdiQL， UdiQ限制器禁止提高換
相電壓UdiO的換流變分接頭動(dòng)作
AboveUdi()L U訓(xùn)大于Ud亂，U訓(xùn)限制器調(diào)節(jié)分接頭以降低換相電壓
Udioo
權(quán)利要求
1、一種背靠背直流系統(tǒng)主回路參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，其特征在于充分利用背靠背直流工程直流線路長度為零，可以采用較大電流輸送功率，而降低對(duì)直流電壓波動(dòng)的要求；在設(shè)計(jì)中各種測量和控制偏差的考慮方法，有效保證了合理的工程設(shè)計(jì)裕度和靈活的運(yùn)行方式。本試驗(yàn)方法可用于背靠背直流工程的主回路設(shè)計(jì)和計(jì)算。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過將逆變器計(jì)算公式 和直流功率計(jì)算公式合并消去直流電流量，得到直流傳輸功率與直流電 壓之間的關(guān)系公式。根據(jù)此公式，在任意有效直流功率水平下，可方面 求出對(duì)應(yīng)的直流電壓；計(jì)及測量和控制偏差，能夠計(jì)算出合理的工程設(shè) 計(jì)和控制參數(shù)，可以保證直流系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式下安全可靠運(yùn)行，提 出工程設(shè)計(jì)用的主回路參數(shù)。
3、 該方法可廣泛適用于大多數(shù)背靠背直流工程，根據(jù)具體接線方案， 進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)的6脈動(dòng)換流器數(shù)修正就可以完成主回路參數(shù)計(jì)算，提出工程設(shè)計(jì)用的主回路參數(shù)。
全文摘要
一種背靠背直流系統(tǒng)主回路參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，通過將逆變器計(jì)算公式和直流功率計(jì)算公式合并消去直流電流量，得到直流傳輸功率與直流電壓之間的關(guān)系公式。根據(jù)此公式，在任意有效直流功率水平下，可方面求出對(duì)應(yīng)的直流電壓；計(jì)及測量和控制偏差，能夠計(jì)算出合理的工程設(shè)計(jì)和控制參數(shù)，可以保證直流系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式下安全可靠運(yùn)行，提出工程設(shè)計(jì)用的主回路參數(shù)。該方法充分利用背靠背直流工程直流線路長度為零的特點(diǎn)，可以采用較大電流輸送功率，而降低對(duì)直流電壓波動(dòng)的要求；在設(shè)計(jì)中各種測量和控制偏差的考慮方法，有效保證了合理的工程設(shè)計(jì)裕度和靈活的運(yùn)行方式。
文檔編號(hào)H02J1/00GK101471566SQ20071030198
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者劉寶宏, 浩 常, 民 張, 殷威揚(yáng), 巖 石, 馬為民 申請人:國網(wǎng)直流工程建設(shè)有限公司