[發明專利]一種LCC-MMC串聯型混合直流輸電系統的建模方法

有效

• 申請號: 202011069476.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112072690B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 文勁宇;賀永杰;周家培;向往;趙靜波
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;全球能源互聯網研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02M7/00;H02M7/162;H02M7/483;H02M7/521;G06F30/20
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 胡秋萍;李智

1.一種LCC-MMC串聯型混合直流輸電系統主電路動態模型的建模方法，所述主電路包括：整流側交流系統、整流站、直流輸電線路、逆變站和逆變側交流系統；整流站包括：整流器、交流濾波器與無功補償設備、變壓器和平波電抗器；其中，整流器由LCC換流器組成；逆變站包括：逆變器、交流濾波器與無功補償設備、變壓器和平波電抗器；其中，逆變器由LCC換流器和MMC換流器串聯組成；

其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1.根據LCC整流器的輸入-輸出方程，建立LCC整流器的等值電路；

S2.根據LCC逆變器的輸入-輸出方程，建立LCC逆變器的等值電路；

S3.根據MMC的輸入-輸出方程，建立MMC的等值電路；

S4.分別用LCC整流器的等值電路、LCC逆變器的等值電路和MMC的等值電路替換LCC-MMC串聯型混合直流輸電系統的主電路中的LCC整流器、LCC逆變器和MMC，建立LCC-MMC串聯型混合直流輸電系統的主電路的等值電路；

S5.基于LCC-MMC串聯型混合直流輸電系統的主電路的等值電路，利用基爾霍夫電壓定律KVL和基爾霍夫電流定律KCL，建立LCC-MMC串聯型混合直流輸電系統的主電路的動態模型。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S1包括以下子步驟：

S11.LCC整流器的輸入-輸出方程為：

其中，u_dcr和i_dcr分別表示LCC整流器的直流電壓和直流電流，U_cr、θ_cr和ω分別表示換相電壓的幅值、相角和角頻率，i_vrx和i_vry分別表示LCC整流器的交流電流在xy坐標系下的x軸分量和y軸分量，α_r、μ_r和分別表示LCC整流器的延遲觸發角、換相重疊角和功率因數角，L_cr表示整流側換相電感；

S12.根據LCC整流器的輸入-輸出方程，建立LCC整流器的等值電路，包括：

(1)LCC整流器的直流側等值為直流電壓源、電阻、電感三者串聯，直流電壓源、電阻、電感的值按下式確定：

R_eqr＝3/πωL_cr，

其中，e_dcr、R_eqr和L_eqr分別為直流電壓源、電阻和電感；

(2)LCC整流器的交流側等值為交流電流源、電感兩者串聯，交流電流源按下式確定：

等值電感采用L_cr表示。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2包括以下子步驟：

S21.LCC逆變器的輸入-輸出方程為：

其中，u_dci和i_dci分別表示LCC逆變器的直流電壓和直流電流，U_ci、θ_ci和ω分別表示換相電壓的幅值、相角和角頻率，i_vix和i_viy分別表示LCC逆變器的交流電流在xy坐標系下的x軸分量和y軸分量，β_i、μ_i和分別表示LCC逆變器的超前觸發角、換相重疊角和功率因數角，L_ci表示逆變側換相電感；

S22.根據LCC逆變器的輸入輸出方程，建立LCC逆變器的等值電路，包括：

(1)LCC逆變器的直流側等值為直流電壓源、電阻、電感三者串聯，直流電壓源、電阻、電感按下式確定：

R_eqi＝3/πωL_ci，

其中，e_dci、R_eqi和L_eqi分別為直流電壓源、電阻和電感；

(2)LCC逆變器的交流側等值為交流電流源、電感兩者串聯，交流電流源按下式確定：

等值電感采用L_ci表示。