MMC闭锁后交流馈入阶段暂态故障电流解析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了MMC闭锁后交流馈入阶段暂态故障电流解析方法及系统，涉及柔性直流输电故障分析技术领域，其技术方案要点是：获取交流馈入阶段MMC的等效电路和电路参数；在交流侧电流稳态分量上叠加一个表征系统突变量的衰减直流分量，得到交流侧电流解析式；将三相开关函数按傅里叶级数展开并忽略二次及以上的谐波，得到开关函数解析式；将交流侧电流解析式和开关函数解析式做乘积处理，并与直流侧初值补偿电流叠加，得到直流侧电流解析式。本发明专利技术可以获得闭锁后交流馈入阶段MMC交、直流侧暂态故障电流解析式，依据解析式可以进一步对影响故障电流的关键参数进行分析，对故障电流最大值进行准确预估，为参数设计和保护整定等提供理论支撑。提供理论支撑。提供理论支撑。

【技术实现步骤摘要】
MMC闭锁后交流馈入阶段暂态故障电流解析方法及系统


[0001]本专利技术涉及柔性直流输电故障分析
，更具体地说，它涉及MMC闭锁后交流馈入阶段暂态故障电流解析方法及系统。

技术介绍

[0002]模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)具有有功无功独立控制、无换相失败、波形质量高等诸多优点，基于MMC的柔性直流输电和直流电网技术在大规模新能源并网及送出、异步电网连接、远海风能送出等领域得到了广泛的应用。然而MMC容易受到直流故障的影响，故障后子模块电容快速放电，故障电流迅速上升，容易损坏换流器中的电力电子器件，威胁设备和系统的安全。因此，针对MMC的故障分析和短路计算一直以来都是柔性直流输电和直流电网领域的一大研究热点。
[0003]已有研究认为MMC故障过程通常可划分为三个阶段：
①
子模块电容放电阶段；
②
二极管同时导通阶段；
③
交流电流馈入阶段。其中，子模块电容放电阶段发生在直流故障初期，该阶段MMC可等效为RLC串联电路；二极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.MMC闭锁后交流馈入阶段暂态故障电流解析方法，其特征是，包括以下步骤：获取交流馈入阶段MMC的等效电路和电路参数；在交流侧电流稳态分量上叠加一个表征系统突变量的衰减直流分量，得到交流侧电流解析式；将三相开关函数按傅里叶级数展开并忽略二次及以上的谐波，得到开关函数解析式；将交流侧电流解析式和开关函数解析式做乘积处理，并与直流侧初值补偿电流叠加，得到直流侧电流解析式。2.根据权利要求1所述的MMC闭锁后交流馈入阶段暂态故障电流解析方法，其特征是，所述交流侧电流解析式的表达式具体为：解析式的表达式具体为：解析式的表达式具体为：其中，i
sa
表示交流侧a相的电流；i
sb
表示交流侧b相的电流；i
sc
表示交流侧c相的电流；I
sm
表示交流侧稳态电流幅值；ω表示系统角频率；t表示时间；表示交流侧稳态电流相角；τ
ac
表示交流侧衰减时间常数；A表示a相衰减直流分量的幅值；B表示b相衰减直流分量的幅值；C表示c相衰减直流分量的幅值。3.根据权利要求2所述的MMC闭锁后交流馈入阶段暂态故障电流解析方法，其特征是，所述交流侧稳态电流幅值的计算公式具体为：其中，U
s
表示交流等效电源相电压幅值；L
ac
表示交流侧等值电感；R
dc
表示直流侧等效电阻；L
a
表示桥臂电感。4.根据权利要求2所述的MMC闭锁后交流馈入阶段暂态故障电流解析方法，其特征是，所述交流侧稳态电流相角的计算公式具体为：其中，U
s
表示交流等效电源相电压幅值；R
dc
表示直流侧等效电阻；I
dc_ave
表示直流侧稳态故障电流平均值；和/或，所述交流侧衰减时间常数的计算公式具体为：5.根据权利要求4所述的MMC闭锁后交流馈入阶段暂态故障电流解析方法，其特征是，所述直流侧稳态故障电流平均值的计算公式具体为：
6.根据权利要求1所述的MMC闭锁后交流馈入阶段暂态故障电流解析方法，其特征是，所述直流侧初值补偿电流的计算公式具体为：所述直流侧初值补偿电流的计算公式具体为：所述直流侧初值补偿电流的计算公式具体为：其中，Δi
dc
表示直流侧初值补偿电流；I
dc0
表示交流馈入阶段起始时刻直流电流初值；I
sm
表示交流侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗易萍，李小鹏，姜振超，曾雪洋，张华杰，张纯，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：