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专利号: 2023107830271
申请人: 辽宁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2025-04-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含交流影响的高压直流输电系统故障电流的计算方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、采集MMC换流器的等效电感、桥臂电感、等效电阻、IGBT通态电阻、过渡电阻、等效电容和半桥子模块电容;

步骤二、分别计算故障发生前后的直流电压瞬时值,进而获得MMC换流器向直流输出的能量;

步骤三、计算获得含交流影响的时刻t1的直流线路的实际电流满足:式中,idc‑in为含交流影响的时刻t1的直流故障电流,Ca为等效电容,udc‑in(t1)为时刻t1的实际直流电压瞬时值,udc‑in(t0)为前一时刻t0的实际直流电压瞬时值,Δt为步长。

2.如权利要求1所述的含交流影响的高压直流输电系统故障电流的计算方法,其特征在于,所述故障发生前的直流电压瞬时值满足:y1Δt y2Δt

u′dc‑nin(t1)=F1e +F2e ;

式中,u′dc‑nin(t1)为时刻t1忽略交流影响的直流电压瞬时值,F1为第一基础调整因子,F2为第二基础调整因子,y1为第一衰减系数,y2为第二衰减系数,Δt为步长。

3.如权利要求2所述的含交流影响的高压直流输电系统故障电流的计算方法,其特征在于,所述故障发生后的直流电压瞬时值满足:‑τΔt

u″dc‑nin(t1)=e [udc‑in(t0)cos(fgΔt)+F3sin(fgΔt)];

式中,u″dc‑nin(t1)为放电时在时刻t1忽略交流影响的直流电压瞬时值,τ为衰减系数,udc‑in(t0)为含交流影响的时刻t0直流电压实际值,fg为衰减谐振角频率,F3为第三基础调整因子。

4.如权利要求3所述的含交流影响的高压直流输电系统故障电流的计算方法,其特征在于,所述时刻t1的实际直流电压瞬时值满足:式中,Wall(t1)为时刻t1换流器储存的能量。

5.如权利要求4所述的含交流影响的高压直流输电系统故障电流的计算方法,其特征在于,所述时刻t1换流器储存的能量满足:Wall(t1)=ΔWac(t0~t1)‑ΔWdc(t0~t1)+Wall(t0);

式中,ΔWac(t0~t1)为t0~t1时间段内交流电网注入换流器的能量,ΔWdc(t0~t1)为t0~t1时间段内换流器向直流输出的能量,Wall(t0)为时刻t0交流电网注入换流器的能量。

6.如权利要求5所述的含交流影响的高压直流输电系统故障电流的计算方法,其特征在于,所述t0~t1时间段内换流器向直流输出的能量满足:式中,Pcon(t0)为时刻t0交流电网向MMC换流器所弥补的功率,Pcon(t1)为时刻t1交流电网向MMC换流器所弥补的功率;

t0~t1时间段内换流器向直流输出的能量满足:

式中,udc‑in(t0)为时刻t0的实际直流电压瞬时值。

7.如权利要求6所述的含交流影响的高压直流输电系统故障电流的计算方法,其特征在于,所述时刻t1交流电网向MMC换流器所弥补的功率满足:Pcon(t1)=∑uconx(t1)iconx(t1);

式中,uconx(t1)为t1时刻MMC换流器拟合出的第x相(x∈a,b,c)交流电压,iconx(t1)为t1时刻换流阀侧交流线路第x相(x∈a,b,c)的电流。

8.如权利要求7所述的含交流影响的高压直流输电系统故障电流的计算方法,其特征在于,时刻t1交流电流满足:式中,uL(t1)为时刻t1的交流侧等值电路中所有电感两端的压降,uL(t0)为时刻t0的交流侧等值电路中所有电感两端的压降,L∑为变压器、换流阀侧交流线路在内的所有电感,Lbri为桥臂电感,icon(t0)为时刻t0的交流电流。

9.如权利要求8所述的含交流影响的高压直流输电系统故障电流的计算方法,其特征在于,t1时刻MMC换流器拟合出的交流电压满足:式中,MI为换流器的调制比,uilc(t0)为时刻t0内环电流控制器输出的电压,ω为角频率,θ(t0)为时刻t0换流器拟合出的交流电压与强交流系统电压的夹角。

10.如权利要求9所述的含交流影响的高压直流输电系统故障电流的计算方法,其特征在于,所述第一衰减系数满足:所述第二衰减系满足:

所述第一基础调整因子满足:

式中,u′dc‑nin(t0)为前一时刻t0忽略交流影响的直流电压瞬时值,idc‑in(t0)为直流线路输电电流;

所述步长满足:

Δt=t1‑t0。