【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高压直流输电阻抗建模及稳定性分析领域，尤其是涉及一种mmc-mtdc结构化阻抗建模方法及相关装置。
技术介绍
1、模块化多电平换流器凭借其模块化设计、可拓展性强、谐波性能好诸多优点广泛应用于高压直流输电场合。多端柔性直流(modular multilevel converter-based multi-terminal high voltage direct current,mmc-mtdc)能实现多端送电、多落点受电、跨域电网互联，在长远距离、大容量新能源输送方面具有独特优势，成为大规模新能源集中外送的重要方式。
2、随着新能源发电和柔性直流输电广泛采用电力电子装置，高比例新能源高比例电力电子化电力系统逐渐形成，宽频带振荡问题频繁发生，严重影响系统的安全稳定运行和新能源高效消纳。近年来，阻抗分析方法成为解决新能源接入柔直送出系统振荡问题分析与解决的有效手段。
3、mmc-mtdc各端mmc交、直流端口阻抗建模是指导系统不同断面振荡问题分析及解决的基本前提。现有mmc阻抗建模主要是针对特定场景特定控制结构开展研究工作，并且目前也仅考虑了两端柔性直流输电。现有mmc阻抗建模方法存在以下局限性问题：
4、(1)基于特定场景特定控制结构的阻抗建模方法不适用于mmc-mtdc阻抗建模。随着新能源的大规模开发利用和区域电网互联，mmc-mtdc成为未来高压直流电网发展的重要趋势。由于mmc-mtdc每一端应用场景的多样性和复杂性，各端mmc控制方式灵活多变，分别独立建立每一端mmc阻抗模型
5、(2)现有方法难以适用于复杂多端直流输电网架阻抗建模。随着mmc-mtdc迅猛发展，多端直流电网逐渐形成，mmc-mtdc输电端数具有强不确定性和随机性，导致直流输电网架呈现网状、复杂、随机多样化特征，导致计及多端交互耦合影响的阻抗建模困难。
6、因此，为了解决上述技术难题，亟需提出一种新的方法来开展mmc-mtdc系统各端mmc交直流端口结构化阻抗建模。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种mmc-mtdc结构化阻抗建模方法及相关装置，以解决mmc-mtdc各端mmc控制灵活多样导致的阻抗建模困难、费时费力的技术问题。本专利技术提出共有与特有控制环节模块化建模方法，灵活建立各端mmc多样化控制系统的结构化模型。针对复杂多端直流输电网架阻抗建模难题，本专利技术提出直流输电网架聚合网络建模方法，建立直流输电网架任意节点阻抗模型。采用本专利技术所提mmc-mtdc结构化阻抗建模方法能够准确建立不同应用场景、不同控制方式、系统不同交直流端口的阻抗模型，为mmc-mtdc系统任意断面振荡分析以及稳定性提升提供关键技术支撑。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种mmc-mtdc结构化阻抗建模方法，包括：
4、建立mmc-mtdc系统各端mmc主电路小信号模型；
5、基于控制环节模块化建模，建立各端mmc调制信号的结构化小信号模型；
6、根据所建立的各端mmc主电路小信号模型和各端mmc调制信号的结构化小信号模型，计算得到mmc正负序控制结构化交、直流端口阻抗；
7、基于网络聚合，建立直流输电网架任意节点阻抗模型；
8、建立mmc-mtdc各端mmc不同端口结构化阻抗模型。
9、第二方面，本专利技术提供一种mmc-mtdc结构化阻抗建模装置，包括：
10、第一模块，用于建立mmc-mtdc系统各端mmc主电路小信号模型；
11、第二模块，用于基于控制环节模块化建模，建立各端mmc调制信号的结构化小信号模型；
12、第三模块，用于根据所建立的各端mmc主电路小信号模型和各端mmc调制信号的结构化小信号模型，计算得到mmc正负序控制结构化交、直流端口阻抗；
13、第四模块，用于基于网络聚合，建立直流输电网架任意节点阻抗模型；
14、第五模块，用于建立mmc-mtdc各端mmc不同端口结构化阻抗模型。
15、第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现所述的mmc-mtdc结构化阻抗建模方法。
16、第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现所述的mmc-mtdc结构化阻抗建模方法。
17、相对于现有技术，本专利技术具有以下意想不到的有益效果：
18、本专利技术提供一种mmc-mtdc结构化阻抗建模方法及相关装置，针对mmc-mtdc各端mmc控制灵活多样导致的阻抗建模难题，提出共有与特有控制环节模块化建模方法，灵活建立计及正负序控制的vf控制模式、vdc控制模式、pq控制模式各端mmc控制系统结构化模型，有效解决特定场景特定控制结构阻抗建模工作重复繁琐、效率低下问题。
19、针对复杂多端直流输电网架阻抗建模难题，本专利技术提出直流输电网架聚合网络建模方法，建立直流输电网架任意节点阻抗模型，有力支撑mmc-mtdc多端直流输电网络发展迅猛所带来的建模难题。
20、本专利技术所提mmc-mtdc结构化阻抗建模方法能够准确建立不同应用场景、不同控制方式、系统不同交直流端口的阻抗模型，为mmc-mtdc系统任意断面振荡分析以及稳定性提升提供关键技术支撑。
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1.MMC-MTDC结构化阻抗建模方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的MMC-MTDC结构化阻抗建模方法，其特征在于，所述建立MMC-MTDC系统各端MMC主电路小信号模型的步骤中，所述MMC-MTDC系统各端MMC主电路小信号模型包括：
3.根据权利要求1所述的MMC-MTDC结构化阻抗建模方法，其特征在于，所述基于控制环节模块化建模，建立各端MMC调制信号的结构化小信号模型的步骤中，所述各端MMC调制信号的结构化小信号模型包括：
4.根据权利要求3所述的MMC-MTDC结构化阻抗建模方法，其特征在于，所述基于控制环节模块化建模，建立各端MMC调制信号的结构化小信号模型的步骤中，各端MMCa相上桥臂调制信号的结构化小信号模型解析表达式为：
5.根据权利要求1所述的MMC-MTDC结构化阻抗建模方法，其特征在于，所述根据所建立的各端MMC主电路小信号模型和各端MMC调制信号的结构化小信号模型，计算得到MMC正负序控制结构化交、直流端口阻抗的步骤中：
6.根据权利要求1所述的MMC-MTDC结构化阻抗建模方法
7.根据权利要求5所述的MMC-MTDC结构化阻抗建模方法，其特征在于，所述建立MMC-MTDC各端MMC不同端口结构化阻抗模型的步骤中，目标MMC直流端口阻抗Zdc解析表达式为：
8.MMC-MTDC结构化阻抗建模装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至7中任意一项所述的MMC-MTDC结构化阻抗建模方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的MMC-MTDC结构化阻抗建模方法。
...【技术特征摘要】
1.mmc-mtdc结构化阻抗建模方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的mmc-mtdc结构化阻抗建模方法，其特征在于，所述建立mmc-mtdc系统各端mmc主电路小信号模型的步骤中，所述mmc-mtdc系统各端mmc主电路小信号模型包括：
3.根据权利要求1所述的mmc-mtdc结构化阻抗建模方法，其特征在于，所述基于控制环节模块化建模，建立各端mmc调制信号的结构化小信号模型的步骤中，所述各端mmc调制信号的结构化小信号模型包括：
4.根据权利要求3所述的mmc-mtdc结构化阻抗建模方法，其特征在于，所述基于控制环节模块化建模，建立各端mmc调制信号的结构化小信号模型的步骤中，各端mmca相上桥臂调制信号的结构化小信号模型解析表达式为：
5.根据权利要求1所述的mmc-mtdc结构化阻抗建模方法，其特征在于，所述根据所建立的各端mmc主电路小信号模型和各端mmc调制信号的结构化小信...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖云涛，王伟胜，刘可可，李光辉，高丽萍，何国庆，马俊华，王俊，吴昊宇，殷嘉棋，李朝阳，贺丹凤，赵茹，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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