一种直流系统间同极交叉跨越故障模型建立方法和装置

1.一种直流系统间同极交叉跨越故障模型建立方法，其特征在于，所述直流系统包括第一直流系统和第二直流系统，所述第一直流系统为第一电压等级的双极性两端直流输电系统，所述第二直流系统为第二电压等级的双极性两端直流输电系统，所述第一直流系统的第一输电线路和所述第二直流系统的第二输电线路在预定跨接点跨接，所述第一输电线和第二输电线同极性，所述预定跨接点悬空；所述方法包括：对所述第一直流系统以及所述第二直流系统的整流侧和逆变侧进行单端口戴维南等值，以获取所述第一直流系统的等值电路和所述第二直流系统的等值电路构成的同极性交叉跨越不接地故障模型；对所述同极性交叉跨越不接地故障模型进行仿真运行并根据所述同极性交叉跨越不接地故障模型的仿真运行的结果获取第一网络拓扑图和第二网络拓扑图；所述第一网络拓扑图为所述同极性交叉跨越不接地故障模型在第一阶段故障时,包含所述第一输电线路以及所述第二输电线路中有电流通过的换流站和线路电阻的简化模型；所述第二网络拓扑图为所述同极性交叉跨越不接地故障模型在第二阶段故障时，包含所述第一输电线路以及所述第二输电线路中有电流通过的换流站和线路电阻的简化模型；根据所述第一网络拓扑图依据预设规则建立第一边界方程组；根据所述第二网络拓扑图依据预设规则建立第二边界方程组；根据所述同极性交叉跨越不接地故障模型的仿真运行的结果获取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值，所述换流站包括整流站和逆变站；根据机电暂态仿真规则将所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所述第一输电线路以及所述第二输电线路的整流侧和逆变侧的母线通过故障等值阻抗接地，以建立同极性交叉跨越不接地故障等值模型；根据所述第一网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第一边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗的值；根据所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第二边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗的值。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一直流系统以及所述第二直流系统的整流侧和逆变侧进行单端口戴维南等值，以获取所述第一直流系统的等值电路和所述第二直流系统的等值电路构成的同极性交叉跨越不接地故障模型包括：对所述第一直流系统以及所述第二直流系统的整流侧和逆变侧进行单端口戴维南等值，以获取所述第一直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗以及所述第二直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗；根据所述第一直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗建立所述第一直流系统的等值电路；根据所述第二直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗建立所述第二直流系统的等值电路；根据所述第一直流系统的等值电路和所述第二直流系统的等值电路构建所述同极性交叉跨越不接地故障模型。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述同极性交叉跨越不接地故障模型的仿真运行的结果获取第一网络拓扑图和第二网络拓扑图包括：获取所述同极性交叉跨越不接地故障模型仿真运行后所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的电流仿真曲线；根据所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的电流仿真曲线获取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述同极性交叉跨越不接地故障模型的仿真运行的结果获取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值包括：获取所述同极性交叉跨越不接地故障模型仿真运行后所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的触发角仿真曲线；从所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的电流仿真曲线中选取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图中换流站的电流仿真曲线，同时从同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的触发角仿真曲线中选取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图中换流站的触发角仿真曲线；获取所述第一网络拓扑图中每一个换流站的电流仿真曲线中在所述第一阶段故障的时间段中电流最大时的第一时刻；获取所述第二网络拓扑图中每一个换流站的电流仿真曲线中在所述第二阶段故障的时间段中电流最大时的第二时刻；选取所述第一网络拓扑图中第一换流站的触发角仿真曲线中所有第一时刻的触发角值均作为所述第一换流站的触发角值，所述第一换流站为所述第一网络拓扑图中任一换流站；选取所述第二网络拓扑图中第二换流站的触发角仿真曲线中所有第二时刻的触发角值均作为所述第二换流站的触发角值，所述第二换流站为所述第二网络拓扑图中任一换流站。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第一边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗的值包括：根据所述第一网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第一边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组，计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值；根据所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗的值。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第二边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗的值包括：根据所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第二边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组，计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值；根据所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗的值。 7.一种直流系统间同极交叉跨越故障模型建立装置，其特征在于，所述直流系统包括第一直流系统和第二直流系统，所述第一直流系统为第一电压等级的双极性两端直流输电系统，所述第二直流系统为第二电压等级的双极性两端直流输电系统，所述第一直流系统的第一输电线路和所述第二直流系统的第二输电线路在预定跨接点跨接，所述第一输电线和第二输电线同极性，所述预定跨接点悬空；所述装置包括：模型建立模块、仿真模块和处理模块；所述模型建立模块，用于对所述第一直流系统以及所述第二直流系统的整流侧和逆变侧进行单端口戴维南等值，以获取所述第一直流系统的等值电路和所述第二直流系统的等值电路构成的同极性交叉跨越不接地故障模型；所述仿真模块，用于对所述模型建立模块建立的所述同极性交叉跨越不接地故障模型进行仿真运行；所述模型建立模块还用于根据所述仿真模块对所述同极性交叉跨越不接地故障模型仿真运行后的仿真结果获取第一网络拓扑图和第二网络拓扑图；所述第一网络拓扑图为所述同极性交叉跨越不接地故障模型在第一阶段故障时，包含所述第一输电线路以及所述第二输电线路中有电流通过的换流站和线路电阻的简化模型；所述第二网络拓扑图为所述同极性交叉跨越不接地故障模型在第二阶段故障时，包含所述第一输电线路以及所述第二输电线路中有电流通过的换流站和线路电阻的简化模型；所述处理模块，用于根据所述模型建立模块获取的所述第一网络拓扑图依据预设规则建立第一边界方程组，同时根据所述模型建立模块获取的所述第二网络拓扑图依据预设规则建立第二边界方程组；所述处理模块还用于根据所述仿真模块对所述同极性交叉跨越不接地故障模型的仿真运行的结果获取所述模型建立模块获取的所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值，所述换流站包括整流站和逆变站；所述模型建立模块还用于根据机电暂态仿真规则将所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所述第一输电线路以及所述第二输电线路的整流侧和逆变侧的母线通过故障等值阻抗接地，以建立同极性交叉跨越不接地故障等值模型；所述处理模块还用于根据所述第一网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第一边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组计算所述模型建立模块建立的所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗的值；所述处理模块还用于根据所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第二边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组计算所述模型建立模块建立的所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗的值。 8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述模型建立模块具体用于：对所述第一直流系统以及所述第二直流系统的整流侧和逆变侧进行单端口戴维南等值，以获取所述第一直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗以及所述第二直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗；根据所述第一直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗建立所述第一直流系统的等值电路；根据所述第二直流系统各个端口的戴维南等值电压源和戴维南等值阻抗建立所述第二直流系统的等值电路；根据所述第一直流系统的等值电路和所述第二直流系统的等值电路构建所述同极性交叉跨越不接地故障模型。 9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述仿真模块具体用于对所述模型建立模块建立的所述同极性交叉跨越不接地故障模型进行仿真运行后获取所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的电流仿真曲线；所述模型建立模块用于根据所述仿真模块获取的所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的电流仿真曲线获取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图。 10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述仿真模块用于对所述模型建立模块建立的所述同极性交叉跨越不接地故障模型进行仿真运行后获取所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的触发角仿真曲线；所述处理模块用于：从所述仿真模块获取的所述同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的电流仿真曲线中选取所述第一网络拓扑图和所述第二网络拓扑图中换流站的电流仿真曲线，同时从同极性交叉跨越不接地故障模型中所有换流站的触发角仿真曲线中选取第一网络拓扑图和第二网络拓扑图中换流站的触发角仿真曲线；获取所述第一网络拓扑图中每一个换流站的电流仿真曲线中在所述第一阶段故障的时间段中电流最大时的第一时刻；获取所述第二网络拓扑图中每一个换流站的电流仿真曲线中在所述第二阶段故障的时间段中电流最大时的第二时刻；选取所述第一网络拓扑图中第一换流站的触发角仿真曲线中所有第一时刻的触发角值均作为所述第一换流站的触发角值，所述第一换流站为所述第一网络拓扑图中任一换流站；选取所述第二网络拓扑图中第二换流站的触发角仿真曲线中所有第二时刻的触发角值均作为所述第二换流站的触发角值，所述第二换流站为所述第二网络拓扑图中任一换流站。 11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：根据所述第一网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第一边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组，计算所述模型建立模块建立的所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值；根据所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第一阶段故障时的所述故障等值阻抗的值。 12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：根据所述第二网络拓扑图中的换流站的触发角值、所述第二边界方程组、预设整流侧方程组和预设逆变侧方程组，计算所述模型建立模块建立的所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值；根据所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗对应的母线的电压值和电流值计算所述同极性交叉跨越不接地故障等值模型在所述第二阶段故障时的所述故障等值阻抗的值。