[發(fā)明專利]基于回路電流法的直流電網(wǎng)短路電流計算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810684080.5
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108933445A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辛業(yè)春;李國慶;王振浩;王拓;江守其;王朝斌;王威儒
• 申請（專利權(quán)）人: 東北電力大學(xué)
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種基于回路電流法的直流電網(wǎng)短路電流計算方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)單端換流站的等效；

(2)柔性直流電網(wǎng)等效電路的形成；

(3)電流回路的選取；

(4)回路電流的建模與計算；

(5)直流線路短路電流的計算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于回路電流法的直流電網(wǎng)短路電流計算方法，其特征在于：步驟(1)所述的單端換流站的等效，包含如下兩種短路故障下真雙極結(jié)構(gòu)柔性直流電網(wǎng)單端換流站的等效方法：

(1.1)真雙極結(jié)構(gòu)柔性直流電網(wǎng)單極接地短路故障情況下單端換流站等效方法，是將單端換流站等效成電阻、電感和電容相互串聯(lián)的形式，等效電阻為2R₀/3、等效電感為2L₀/3、等效電容為6C₀/N；

(1.2)真雙極結(jié)構(gòu)柔性直流電網(wǎng)雙極短路故障情況下單端換流站等效方法，同樣是將單端換流站等效成電阻、電感和電容相互串聯(lián)的形式，等效電阻為4R₀/3、等效電感為4L₀/3、等效電容為3C₀/N；

其中，2R₀/3是真雙極結(jié)構(gòu)柔性直流電網(wǎng)單極接地短路故障情況下單端換流站的等效電阻，R₀、L₀為換流站的單個橋臂的橋臂電抗器對應(yīng)的電阻值、電感值，C₀為換流站子模塊電容值，N為不考慮冗余情況下?lián)Q流站單個橋臂的子模塊個數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于回路電流法的直流電網(wǎng)短路電流計算方法，其特征在于：步驟(2)所述的柔性直流電網(wǎng)等效電路的形成，步驟如下：

(2.1)依據(jù)換流站主電路參數(shù)，分別建立各個換流站的等效電路；

(2.2)依據(jù)直流電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲圖及線路參數(shù)，分別建立各個換流站之間的線路等效電路；

(2.3)依據(jù)直流電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲圖，將各個換流站的等效電路和線路等效電路相互連接組成直流電網(wǎng)等效電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于回路電流法的直流電網(wǎng)短路電流計算方法，其特征在于：步驟(3)所述的電流回路的選取，是選擇如下兩種回路：

(3.1)直流電網(wǎng)等效電路中從每一個換流站流向短路點的回路；

(3.2)流經(jīng)全部線路但不流經(jīng)換流站的回路。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于回路電流法的直流電網(wǎng)短路電流計算方法，其特征在于：步驟(4)所述的回路電流的建模與計算，采用微分方程建模，包括如下步驟：

(4.1)依據(jù)選取的電流回路，建立二階零輸入狀態(tài)電路模型；

(4.2)依據(jù)二階零輸入狀態(tài)電路模型，建立二階微分方程；

(4.3)對建立的二階微分方程進行求解，得到回路電流的表達式。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于回路電流法的直流電網(wǎng)短路電流計算方法，其特征在于：步驟(5)所述的直流線路短路電流的計算，包括如下步驟：

(5.1)針對一條待求的直流線路短路電流，參照直流電網(wǎng)等效電路及電流回路的選取，與此直流線路電流參考方向相同的回路電流取正值，與此直流線路電流參考方向相反的回路電流取負值；

(5.2)直流線路短路電流是回路電流的疊加，將回路電流相加，便可以得到此直流線路短路電流與回路電流的關(guān)系式；

(5.3)依據(jù)回路電流的表達式及直流線路電流與回路電流的關(guān)系式，確定此條線路短路電流的表達式。