Разработка гибридных моделей высоковольтных передач постоянного тока для задач всережимного анализа больших энергосистем

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью поиска новых методов и средств получения информации, требуемой для оценки взаимного влияния высоковольтных систем постоянного и переменного тока. Цель работы: разработка и исследование гибридной модели высоковольтной передачи постоянного тока на базе преобразователя напряжения, обеспечивающей совместное моделирование в реальном времени силового оборудования, а также систем управления, защиты и автоматики преобразовательного комплекса. Методы исследования: аналитические методы исследования; теория методов дискретизации; методы теории автоматического регулирования и управления; методы теории точности и чувствительности вычислительных устройств; концепция гибридного моделирования; использование программных и программно-технических средств моделирования Multisim 11, Matlab Simulink и Всережимный моделирующий комплекс реального времени электроэнергетических систем. Результаты: согласно сформированным требованиям к математическим моделям силового оборудования преобразовательного комплекса, а также средствам их решения, была разработана гибридная модель высоковольтного преобразовательного комплекса на базе преобразователя напряжения, а также выполнены ее экспериментальные исследования, результаты которых подтверждают реализацию требуемых свойств модели и эффективность предложенного решения.

The relerance of the research is based on the need to develop new methods and tools for obtaining information required to evaluate mutual influence between high voltage direct and alternating current systems. The research object: the development of hybrid model of high-voltage direct current system based on voltage-source converter allowing real time co-simulation of its power equipment, control and relay protection systems. The research methods: analytical methods; theory of discretization methods; control theory; theory of accuracy and sensitivity of computing devices; hybrid simulation approach; software and hardware simulation tools - Multisim 11, Matlab Simulink and Hybrid Real Time Power System Simulator. The results: The authors have developed the hybrid model of high voltage direct current system based on voltage source converter in accordance with the formulated requirements for the mathematical models of high voltage direct current systems and computational tools; the obtained results of the model testing confirm the achievement of the required properties of the model and the effectiveness of the proposed solutions.