直流输电控制系统机电暂态模型参数校核误差评价方法

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.202103099

中国电力 ›› 2022, Vol. 55 ›› Issue (4): 123-131.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202103099

直流输电控制系统机电暂态模型参数校核误差评价方法

刘涛¹, 吴国旸¹, 戴汉扬¹, 苏志达¹, 宋新立¹, 肖雄¹, 郝捷²

1. 中国电力科学研究院有限公司，北京 100192;
2. 国网山西省电力公司电力科学研究院，山西太原 030001

收稿日期:2021-03-13 修回日期:2021-08-30 出版日期:2022-04-28 发布日期:2022-04-24
作者简介:刘涛(1984—)，男，硕士，高级工程师，从事电力系统仿真与分析研究，E-mail：liutao@epri.sgcc.com.cn;吴国旸(1974—)，男，博士，高级工程师（教授级），从事电力系统仿真与分析研究，E-mail：wugy@epri.sgcc.com.cn;宋新立(1971—)，男，通信作者，博士，高级工程师（教授级），从事电力系统仿真与分析研究，E-mail：songxl@epri.sgcc.com.cn
基金资助:
国家电网有限公司科技项目(提升直流输电控制系统机电暂态仿真能力的建模研究与开发，SGSXDK00DJJS1800234)

Error Evaluation Method for Parameter Check of Electromechanical Transient Model of HVDC Transmission Control System

LIU Tao¹, WU Guoyang¹, DAI Hanyang¹, SU Zhida¹, SONG Xinli¹, XIAO Xiong¹, HAO Jie²

1. China Electric Power Research Institute, Beijing 100192, China;
2. State Grid Shanxi Electric Power Research Institute, Taiyuan 030001, China

Received:2021-03-13 Revised:2021-08-30 Online:2022-04-28 Published:2022-04-24
Supported by:
This work is supported by Science and Technology Project of SGCC (Modeling Research and Development for Improving Electromechanical Transient Simulation Ability of HVDC Transmission Control System, No.SGSXDK00DJJS1800234)

摘要/Abstract

摘要： 以电网换相换流器为核心的高压直流输电系统（LCC-HVDC，以下简称直流输电系统）的仿真分析普遍采用机电暂态模型及参数，但其参数校核缺乏实用的误差评价方法。基于电力系统仿真可信度评估的相似度法、层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）思想，针对直流输电控制系统机电暂态模型和部分关键参数，提出了划分区间独立计算和配置权重总体校验的误差评价方法，并给出较为合理的误差评价标准。该方法将直流输电系统仿真与试验的时间序列划分为多个区间，采用AHP法对各区间配置权重系数，进而计算各区间及总体的误差指标。通过实际直流工程试验数据验证了误差评价方法的有效性。该方法可评价整个时间序列各阶段的仿真准确度及总体仿真效果，为直流输电控制系统机电暂态模型的参数校核提供技术支撑。

关键词: 高压直流输电系统, 机电暂态模型, 参数校核, 层次分析法, 误差评价方法

Abstract: At present, the electromechanical transient model and parameters are generally used for simulation analysis of the LCC-HVDC transmission system with the power grid commutation converter as the core, but there is no practical error evaluation method for checking the parameters. Aiming at the electromechanical transient model and key parameters of the DC transmission control system, this paper proposes an error evaluation method for independent calculation of divided intervals and overall verification of configuration weights, based on the similarity method and analytic hierarchy process idea for power system simulation credibility evaluation, and a reasonable error evaluation standard is also given. Firstly the time series of the HVDC transmission system simulation and experiment are divided into multiple intervals, and the analytic hierarchy process (AHP) method is used to configure the weight coefficients for each interval. And then the error index of each interval and the overall error index are calculated. The validity of the error evaluation method is verified with test data of actual DC projects. The proposed method can evaluate the simulation accuracy and overall simulation effect of each stage of the entire time series, and can provide a technical support for the parameter verification of the electromechanical transient model of the DC transmission control system.

Key words: high-voltage direct current transmission system, electromechanical transient model, parameter checking, analytic hierarchy process, error evaluation method

刘涛, 吴国旸, 戴汉扬, 苏志达, 宋新立, 肖雄, 郝捷. 直流输电控制系统机电暂态模型参数校核误差评价方法[J]. 中国电力, 2022, 55(4): 123-131.

LIU Tao, WU Guoyang, DAI Hanyang, SU Zhida, SONG Xinli, XIAO Xiong, HAO Jie. Error Evaluation Method for Parameter Check of Electromechanical Transient Model of HVDC Transmission Control System[J]. Electric Power, 2022, 55(4): 123-131.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.electricpower.com.cn/CN/10.11930/j.issn.1004-9649.202103099

https://www.electricpower.com.cn/CN/Y2022/V55/I4/123

参考文献

[1] 李明节. 大规模特高压交直流混联电网特性分析与运行控制[J]. 电网技术, 2016, 40(4): 985–991
LI Mingjie. Characteristic analysis and operational control of large-scale hybrid UHV AC/DC power grids[J]. Power System Technology, 2016, 40(4): 985–991
[2] 赵畹君. 高压直流输电工程技术[M]. 北京: 中国电力出版社, 2004.
[3] 陶瑜. 直流输电控制保护系统分析及应用[M]. 北京: 中国电力出版社, 2015.
[4] 赵成勇, 郭春义, 刘文静. 混合直流输电[M]. 北京: 科学出版社, 2014.
[5] 刘洪波, 边娣, 孙黎, 等. 交直流混联系统机电—电磁暂态混合仿真研究[J]. 电力系统保护与控制, 2019, 47(17): 39–47
LIU Hongbo, BIAN Di, SUN Li, et al. Electromechanical transient-electromagnetic transient hybrid simulation of AC/DC hybrid system[J]. Power System Protection and Control, 2019, 47(17): 39–47
[6] 熊华强, 杨程祥, 马亮, 等. 含分层接入特高压直流的交直流混联电网机电: 电磁暂态混合仿真研究[J]. 电力系统保护与控制, 2020, 48(24): 145–153
XIONG Huaqiang, YANG Chengxiang, MA Liang, et al. Electromechanical-electromagnetic transient hybrid simulation of an AC/DC hybrid power grid with UHVDC hierarchical connection mode[J]. Power System Protection and Control, 2020, 48(24): 145–153
[7] 陈民权, 康卓然, 张谦, 等. 电力系统大干扰稳定性分析方法综述[J]. 南方电网技术, 2020, 14(2): 10–24
CHEN Minquan, KANG Zhuoran, ZHANG Qian, et al. A review of large disturbance stability analysis methods in power system[J]. Southern Power System Technology, 2020, 14(2): 10–24
[8] 万磊, 汤涌, 吴文传, 等. 基于模块化多电平换流器的高压直流电网机电暂态仿真模型[J]. 电网技术, 2017, 41(7): 2085–2091
WAN Lei, TANG Yong, WU Wenchuan, et al. Electromechanical transient model of HVDC grids based on modular multilevel converter[J]. Power System Technology, 2017, 41(7): 2085–2091
[9] 万磊, 丁辉, 刘文焯. 基于实际工程的直流输电控制系统仿真模型[J]. 电网技术, 2013, 37(3): 629–634
WAN Lei, DING Hui, LIU Wenzhuo. Simulation model of control system for HVDC power transmission based on actual project[J]. Power System Technology, 2013, 37(3): 629–634
[10] 高压直流输电系统建模导则: Q/GDW 11624—2017 [S].
[11] 郭春义, 刘文静, 赵成勇, 等. 混合直流输电系统的参数优化方法[J]. 电力系统自动化, 2015, 39(11): 96–102
GUO Chunyi, LIU Wenjing, ZHAO Chengyong, et al. Parameters optimization method of hybrid HVDC transmission system[J]. Automation of Electric Power Systems, 2015, 39(11): 96–102
[12] 郭春义, 赵成勇. 电压源换流器高压直流输电的控制策略及其参数优化(英文)[J]. 中国电机工程学报, 2010, 30(15): 1–9
GUO Chunyi, ZHAO Chengyong. Novel control strategy for voltage source converter based HVDC and controller parameters optimization[J]. Proceedings of the CSEE, 2010, 30(15): 1–9
[13] 万磊, 汤涌, 吴文传, 等. 特高压直流控制系统机电暂态等效建模与参数实测方法[J]. 电网技术, 2017, 41(3): 708–714
WAN Lei, TANG Yong, WU Wenchuan, et al. Equivalent modeling and real parameter measurement methods of control systems of UHVDC transmission systems[J]. Power System Technology, 2017, 41(3): 708–714
[14] 卫志农, 缪新民, 王华伟, 等. 基于PSCAD-MATLAB联合调用的高压直流控制系统参数优化[J]. 高电压技术, 2014, 40(8): 2449–2455
WEI Zhinong, MIAO Xinmin, WANG Huawei, et al. Parameter optimization for HVDC control system based on PSCAD-MATLAB combined invocation[J]. High Voltage Engineering, 2014, 40(8): 2449–2455
[15] 黄伟煌, 李明, 郭铸, 等. 基于小干扰稳定性的多端混合高压直流输电系统控制参数分析与优化方法[J]. 电网技术, 2020, 44(8): 2941–2949
HUANG Weihuang, LI Ming, GUO Zhu, et al. Control parameter analysis and optimization method of multi-terminal hybrid HVDC transmission system based on small signal stability[J]. Power System Technology, 2020, 44(8): 2941–2949
[16] 国家能源局. 同步发电机励磁系统建模导则: DL/T 1167—2012[S]. 北京: 中国标准出版社, 2012.
[17] 国家能源局. 同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则: DL/T 1235—2013[S]. 北京: 中国电力出版社, 2013.
[18] 宋薇. 大规模风电场超短期风电功率预测的误差分析与评价[D]. 吉林: 东北电力大学, 2013.
SONG Wei. The error analysis and evaluation of large-scale wind farm ultra-short term wind power prediction[D]. Jilin: Northeast Electric Power University, 2013.
[19] 严华江, 章坚民, 胡瑛俊, 等. 考虑空间相关性的分布式光伏发电出力预测及误差评价指标研究[J]. 浙江电力, 2020, 39(3): 54–60
YAN Huajiang, ZHANG Jianmin, HU Yingjun, et al. Distributed photovoltaic power generation output prediction based on spatial correlation and error evaluation indexes[J]. Zhejiang Electric Power, 2020, 39(3): 54–60
[20] 周成. 电力系统动态仿真模型及参数有效性评估[D]. 北京: 华北电力大学(北京), 2010.
ZHOU Cheng. Validity evaluation of model and parameters in power system dynamic simulation[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2010.
[21] 张进. 电力系统动态仿真可信度研究[D]. 北京: 华北电力大学(北京), 2005.
ZHANG Jin. Research on validation of power system dynamic simulation[D]. Beijing: North China Electric Power University, 2005.
[22] 朱林, 盛启亮, 刘平, 等. 基于相似理论的电力系统动态等值精确度量化评价方法[J]. 电力科学与技术学报, 2016, 31(4): 116–122
ZHU Lin, SHENG Qiliang, LIU Ping, et al. Quantitative evaluation method for power system dynamic equivalent accuracy with similarity theory[J]. Journal of Electric Power Science and Technology, 2016, 31(4): 116–122
[23] 吴昊, 朱自伟. 基于熵权-层次分析法综合指标的电网关键线路辨识[J]. 中国电力, 2020, 53(5): 39–47, 55
WU Hao, ZHU Ziwei. Key lines identification in power grid based on comprehensive index calculated by the entropy weight-analytical hierarchy process[J]. Electric Power, 2020, 53(5): 39–47, 55
[24] 冷华, 童莹, 李欣然, 等. 配电网运行状态综合评估方法研究[J]. 电力系统保护与控制, 2017, 45(1): 53–59
LENG Hua, TONG Ying, LI Xinran, et al. Comprehensive evaluation method research of the operation state in distributed network[J]. Power System Protection and Control, 2017, 45(1): 53–59
[25] 汪旸, 徐彪, 周超凡, 等. 基于层次分析法的输电断面综合监控方法[J]. 中国电力, 2019, 52(4): 89–95
WANG Yang, XU Biao, ZHOU Chaofan, et al. AHP-based comprehensive monitoring method of transmission section[J]. Electric Power, 2019, 52(4): 89–95

直流输电控制系统机电暂态模型参数校核误差评价方法

Error Evaluation Method for Parameter Check of Electromechanical Transient Model of HVDC Transmission Control System

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

[1]	彭昊, 罗正经, 夏向阳, 曾刚, 欧宇健, 陈贵全, 王继军, 刘立洪. 储能系统多电池簇健康状态均衡控制策略[J]. 中国电力, 2024, 57(6): 45-52.
[2]	王益斌, 陈飞雄, 邵振国, 张抒凌, 张伟骏, 李智诚. 基于权重系数校正的火储两阶段联合调频方法[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 83-94.
[3]	贾开华, 于云霞, 范秀波, 李茂轩, 王东, 唐翠翠, 冀章. 基于AHP-EWM综合赋权和TOPSIS法的多能互补系统综合评价[J]. 中国电力, 2023, 56(7): 228-238.
[4]	吴庆, 王云棣, 曾令康, 孙云晓, 陈闽林. 基于层次分析法的“十四五”终端通信接入网通信技术规划[J]. 中国电力, 2022, 55(5): 174-181.
[5]	任华, 李健, 弥潇, 谷山强, 王剑, 吴敏, 曹伟, 张瑞. ±1 100 kV吉泉线雷击致灾因子权重分析及高风险杆塔筛选[J]. 中国电力, 2022, 55(2): 115-124.
[6]	沈岩, 李东东, 林顺富. 碳中和背景下的工业用户综合用能指标体系多维画像方法[J]. 中国电力, 2022, 55(11): 91-96.
[7]	熊小萍, 郝邵磊, 孙帝, 林光阳, 李航. 基于改进蜂群算法的独立二次一体化中心优化选址策略[J]. 中国电力, 2021, 54(9): 1-8.
[8]	郑云安, 夏哲辉, 罗毅, 陈耀红, 周力行, 彭俊程. 基于模糊层次分析法的扶贫光伏电站运维模式选型[J]. 中国电力, 2021, 54(6): 191-198.
[9]	王思华, 陈龙, 王军军, 赵磊. 复合绝缘子伞套老化状态模糊综合评估[J]. 中国电力, 2021, 54(5): 156-165.
[10]	徐遵义, 刘文慧, 张旭冉, 张海燕. 基于数据驱动的浆液循环泵运行优化研究[J]. 中国电力, 2021, 54(3): 197-204.
[11]	王伟贤, 孙舟, 潘鸣宇, 张宝群, 李中伟, 叶麟. 基于模糊层次分析法的电动汽车充电桩信息安全风险评估方法[J]. 中国电力, 2021, 54(1): 96-103.
[12]	吴昊, 朱自伟. 基于熵权-层次分析法综合指标的电网关键线路辨识[J]. 中国电力, 2020, 53(5): 39-47,55.
[13]	乔丽, 王航, 谢剑, 郭春义. 同步调相机对分层接入特高压直流输电系统的暂态过电压抑制作用研究[J]. 中国电力, 2020, 53(3): 43-51.
[14]	卓放, 杨泽斌, 易皓, 杨光宇, 王蒙, 阴晓晴, 朱承治. 综合配网谐波及三相不平衡评价指标的治理设备优化配置策略[J]. 中国电力, 2020, 53(11): 40-49.
[15]	汪旸, 徐彪, 周超凡, 尹项根, 鄢发齐, 沈宇亮. 基于层次分析法的输电断面综合监控方法[J]. 中国电力, 2019, 52(4): 89-95.

模态框（Modal）标题

直流输电控制系统机电暂态模型参数校核误差评价方法

Error Evaluation Method for Parameter Check of Electromechanical Transient Model of HVDC Transmission Control System

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics