[發明專利]一種LCC-HVDC系統小信號建模及裝置

在審

• 申請號: 202210429077.5
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114722622A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 傅闖;周盛宇;汪娟娟;劉岳坤;莫澤;李歡
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11;G06F17/13;G06F17/14;G06F17/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉思言

1.一種LCC-HVDC系統小信號建模方法，其特征在于，包括：

根據接入有換流閥阻尼回路的換流器電路結構，分別構建換流器在換相階段及非換相階段下表征各變量間關系的解析方程；

對構建的解析方程進行處理，得到換流器在一個換相周期內表征各變量間關系的解析方程；

將所述換流器在一個換相周期內的表征各變量間關系的解析方程在穩態運行點進行線性化，推導出以第一參數集合為輸入、以第二參數集合為輸出的小信號傳遞函數矩陣，所述第一參數集合包括換流器二次側三相交流電壓在dq坐標系下的變量、直流電流和延遲觸發角，所述第二參數集合包括換流器二次側三相交流電流在dq坐標系下的變量、直流電壓和換相重疊角；

根據所述小信號傳遞函數矩陣，按照LCC-HVDC系統的結構框圖推導出小信號導納模型。

2.根據權利要求1所述的LCC-HVDC系統小信號建模方法，其特征在于，所述根據接入有換流閥阻尼回路的換流器電路結構，分別構建換流器在換相階段及非換相階段下表征各變量間關系的解析方程，包括：

根據換相階段下的換流器電路結構，構建換流器在換相階段下表征各變量間關系的解析方程，包括：

構建換流器在換相階段下的電氣解析方程為：

構建換流器在換相階段下的節點電壓方程為：

根據非換相階段下的換流器電路結構，構建換流器在非換相階段下表征各變量間關系的解析方程，包括：

構建換流器在非換相階段下的電氣解析方程為：

構建換流器在非換相階段下的節點電壓方程為：

式(1)至(6)中，i_C為阻尼電路支路的電流，V₊為換流器直流出口正極電壓，V_-為換流器直流出口負極電壓，V₃為非換相階段c相的兩個阻尼電路支路之間連接點的對地電壓，v_a為換流器二次側a相交流電壓，v_b為換流器二次側b相交流電壓，v_c為換流器二次側c相交流電壓，i_a為換流器二次側a相交流電流，i_b為換流器二次側b相交流電流，i_c為換流器二次側c相交流電流，L_c為換流變壓器等效漏抗，i_dc為直流電流，V_dc為直流電壓，R為換流閥阻尼電阻，C為換流閥阻尼電容，s表示虛數。

3.根據權利要求2所述的LCC-HVDC系統小信號建模方法，其特征在于，所述對構建的解析方程進行處理，包括：

將換流器在換相階段下的節點電壓方程中的換流器二次側三相交流電壓轉化為dq坐標系下的變量V_d和V_q，并進行求解，得到在換相階段下的直流電壓的表達式；

將換流器在非換相階段下的節點電壓方程中的換流器二次側三相交流電壓轉化為dq坐標系下的變量V_d和V_q，并進行求解得到在非換相階段下的直流電壓的表達式；

根據得到的表達式對換相階段和非換相階段下的直流電壓進行求平均，得到一個換相周期內的直流電壓的解析方程：

式中，V_dc表示一個換相周期內的直流電壓，α為延遲觸發角，為a相電壓相位，表示換相開始時刻的a相電壓相位，表示換相結束時刻的a相電壓相位，V_dc1為在換相階段下的直流電壓，V_dc2為在非換相階段下的直流電壓。