[發明專利]一種對兩電平電壓源型換流器系統的狀態變量進行分析的方法及系統

在審

• 申請號: 202110437593.8
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113346772A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 盛萬興;李蕊;劉海濤;吳鳴;顧瀚文;焦在濱
• 申請（專利權）人: 國網上海能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司;中國電力科學研究院有限公司;西安交通大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02J3/06;H02M1/12
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 賈銀秋

1.一種對兩電平電壓源型換流器系統的狀態變量進行分析的方法，所述方法包括：

建立兩電平電壓源型換流器系統的非線性狀態空間模型；所述兩電平電壓源型換流器系統包括：交流系統、直流系統以及電壓源型換流器控制系統；所述非線性狀態空間模型包括：交流系統非線性狀態空間模型、直流系統非線性狀態空間模型以及電壓源型換流器控制系統非線性狀態空間模型；

在兩電平電壓源型換流器系統的穩態工作點處，對所述非線性狀態空間模型進行線性化處理，獲取考慮交流系統濾波器的非線性狀態空間模型；

設置直流電壓的擾動值；

獲取所述非線性狀態空間模型在所述直流電壓的擾動值條件下，兩電平電壓源型換流器系統的狀態變量第一波形圖；

建立兩電平電壓源型換流器系統的仿真模型，基于所述兩電平電壓源型換流器系統的仿真模型獲取所述直流電壓的擾動值條件下，兩電平電壓源型換流器系統的狀態變量第二波形圖；

當所述狀態變量第一波形圖與所述狀態變量第二波形圖的差值小于預設的閾值時，當兩電平電壓源型換流器系統的非線性狀態空間模型作為兩電平電壓源型換流器系統的確定非線性狀態空間模型；

利用兩電平電壓源型換流器系統的確定非線性狀態空間模型對狀態變量進行分析。

2.根據權利要求1所述的方法，所述直流電壓的擾動值的為直流電壓的參考值1％。

3.根據權利要求1所述的方法，建立所述交流系統非線性狀態空間模型，包括：

確定交流系統的三相動態方程，將所述交流系統的三相動態方程以鎖相環輸出相角為變換角進行dq變換，獲取所述交流系統在dq坐標系下的非線性狀態空間模型。

4.根據權利要求1所述的方法，還包括：通過潮流計算獲取兩電平電壓源型換流器系統的穩態工作點。

5.根據權利要求1所述的方法，建立直流系統非線性狀態空間模型，包括：

假設兩電平電壓源型換流器系統的內部無有功功率損耗；

所述直流系統為對稱單極的拓撲形式，所述直流系統為π型等效電路，將所述直流系統的直流負載作為阻性負載。

6.一種對兩電平電壓源型換流器系統的狀態變量進行分析的系統，所述系統包括：

建立單元，用于建立兩電平電壓源型換流器系統的非線性狀態空間模型；所述兩電平電壓源型換流器系統包括：交流系統、直流系統以及電壓源型換流器控制系統；所述非線性狀態空間模型包括：交流系統非線性狀態空間模型、直流系統非線性狀態空間模型以及電壓源型換流器控制系統非線性狀態空間模型；

處理單元，用于在兩電平電壓源型換流器系統的穩態工作點處，對所述非線性狀態空間模型進行線性化處理，獲取考慮交流系統濾波器的非線性狀態空間模型；

設置單元，用于設置直流電壓的擾動值；

第一獲取單元，用于獲取所述非線性狀態空間模型在所述直流電壓的擾動值條件下，兩電平電壓源型換流器系統的狀態變量第一波形圖；

第二獲取單元，用于建立兩電平電壓源型換流器系統的仿真模型，基于所述兩電平電壓源型換流器系統的仿真模型獲取所述直流電壓的擾動值條件下，兩電平電壓源型換流器系統的狀態變量第二波形圖；

結果單元，用于當所述狀態變量第一波形圖與所述狀態變量第二波形圖的差值小于預設的閾值時，當兩電平電壓源型換流器系統的非線性狀態空間模型作為兩電平電壓源型換流器系統的確定非線性狀態空間模型；

分析單元，用于利用兩電平電壓源型換流器系統的確定非線性狀態空間模型對狀態變量進行分析。

7.根據權利要求6所述的系統，所述直流電壓的擾動值的為直流電壓的參考值1％。

8.根據權利要求6所述的系統，建立所述交流系統非線性狀態空間模型，包括：

確定交流系統的三相動態方程，將所述交流系統的三相動態方程以鎖相環輸出相角為變換角進行dq變換，獲取所述交流系統在dq坐標系下的非線性狀態空間模型。

9.根據權利要求6所述的系統，還包括：通過潮流計算獲取兩電平電壓源型換流器系統的穩態工作點。

10.根據權利要求6所述的系統，所述建立單元用于建立直流系統非線性狀態空間模型，包括：

假設兩電平電壓源型換流器系統的內部無有功功率損耗；

所述直流系統為對稱單極的拓撲形式，所述直流系統為π型等效電路，將所述直流系統的直流負載作為阻性負載。