[發明專利]一種MMC-UPFC小信號數學模型的建模方法及裝置

在審

• 申請號: 201910014880.0
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109861209A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 游廣增;李玲芳;朱欣春
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種MMC-UPFC小信號數學模型的建模方法，其特征在于，所述建模方法應用于3節點拓撲結構的MMC-UPFC，所述3節點拓撲結構的MMC-UPFC包括：第一并聯側換流器和第一串聯側換流器；所述第一串聯側換流器通過串聯變壓器接于母線L和輸電線路的端點K之間；第一并聯側換流器通過并聯變壓器接于母線N，其中母線L和母線N為不同母線；

所述建模方法包括以下步驟：

步驟101，建立所述3節點拓撲結構的MMC-UPFC的控制框圖和等效電路，其中，所述控制框圖為UPFC控制器的控制框圖，所述等效電路包括UPFC換流器的等效電路和MMC-UPFC直流系統的等效電路；

步驟102，根據所述控制框圖和等效電路，構建MMC-UPFC在dq坐標系下的動態模型；

步驟103，將所述動態模型在穩態運行點處進行線性化，得到MMC-UPFC在dq坐標系下的小信號數學模型；

步驟104，將MMC-UPFC在dq坐標系下的小信號數學模型轉換為xy坐標系下的小信號數學模型。

2.根據權利要求1所述的建模方法，其特征在于，根據所述控制框圖和等效電路，構建MMC-UPFC在dq坐標系下的動態模型，包括：

根據所述UPFC控制器的控制框圖，建立UPFC控制器的動態模型；

根據UPFC換流器的等效電路，建立UPFC換流器的動態模型；

根據所述MMC-UPFC直流系統的等效電路，建立MMC-UPFC直流系統的等效電路的動態模型。

3.根據權利要求2所述的建模方法，其特征在于，將所述動態模型在穩態運行點處進行線性化，得到MMC-UPFC在dq坐標系下的小信號數學模型，包括：

將UPFC控制器、UPFC換流器和MMC-UPFC直流系統的等效電路的動態模型在穩態運行點處分別進行線性化，分別得到UPFC控制器、UPFC換流器和MMC-UPFC直流系統的等效電路的小信號數學模型；

聯立UPFC控制器、UPFC換流器和MMC-UPFC直流系統的等效電路的小信號數學模型對應的方程，得到MMC-UPFC在dq坐標系下的小信號數學模型。

4.根據權利要求1所述的建模方法，其特征在于，在所述建模方法應用于2節點拓撲結構的MMC-UPFC的情況下，所述建模方法包括以下步驟：

步驟201，將所述2節點拓撲結構的MMC-UPFC轉化為3節點拓撲結構的MMC-UPFC；

步驟202，執行步驟101至步驟104的操作，得到初始模型，所述初始模型為3節點拓撲結構的MMC-UPFC在xy坐標系下MMC-UPFC小信號數學模型；

步驟203，將3節點拓撲結構的MMC-UPFC進行2節點拓撲結構的MMC-UPFC的交流電壓變換，根據變換后的交流電壓，將所述初始模型轉換為2節點拓撲結構的MMC-UPFC在xy坐標系下MMC-UPFC小信號數學模型；

其中，所述2節點拓撲結構包括：第二并聯側換流器和第二串聯側換流器；所述第二串聯側換流器通過串聯變壓器接于母線L和輸電線路的端點K之間；并聯側換流器通過并聯變壓器接于母線L。

5.根據權利要求4所述的建模方法，其特征在于，將所述2節點拓撲結構的MMC-UPFC轉化為3節點拓撲結構的MMC-UPFC，包括：

將所述2節點拓撲結構的MMC-UPFC中的串聯變壓器所連的母線L拆分為兩段，分別記為母線L1和母線L2，并將所述母線L1和所述母線L2之間用一條無阻抗線路連接；

將所述串聯變壓器原接于母線L的一端改接于母線L1，另一端仍接于線路端點K，并將所述并聯變壓器改接于母線L2。