一种混合双极直流输电系统直流回路阻抗的计算方法

摘要

本发明公开了一种混合双极直流输电系统直流回路阻抗的计算方法，包括：（1）计算整流侧LCC的内电感以及逆变侧MMC的等效无源电路参数；（3）计算整条直流线路的导纳矩阵；（4）通过求解直流网络的方程，得到直流网络几个关键节点的电压；（5）求解直流回路阻抗。本发明直流回路阻抗计算方法能够弥补现有混合双极直流输电系统直流主回路设计研究的空白，能为未来工程的设计起到一定的指导作用；鉴于时域仿真耗费时间且耗费计算资源，本发明在保证有效性的前提之下，提出了基于等效解析法的直流回路阻抗计算方法，能够提高计算效率，进而可以减少直流主回路设计花费的时间。

主权项

一种混合双极直流输电系统直流回路阻抗的计算方法，包括如下步骤：(1)根据系统主回路参数以及系统运行工况，将系统中的LCC和MMC分别进行等效变换，得到LCC对应的等效内电感以及MMC对应的等效无源电路；(2)对系统的直流输电线路进行分段处理并计算出每一分段的导纳矩阵，进而通过递推法求得直流输电线路的导纳矩阵，具体实现方法如下：a.使直流输电线路中的第一分段线路L₁与第二分段线路L₂进行合并，根据以下算式计算出合并后的线路L₁₂的导纳矩阵G₁₂：$G_{12}=[Y_{11}-Y_{12}{Y}_{22}^{-1}{Y}_{21}]$$Y_{11}=\left[\begin{array}{cc}{Y}_{s-1}& 0\\ 0& Y_{s-2}\end{array}\right]$$Y_{12}=\left[\begin{array}{c}-Y_{m-1}\\ -Y_{m-2}\end{array}\right]$Y₂₁＝[‑Y_m‑1 ‑Y_m‑2] Y₂₂＝Y_s‑1+Y_s‑2其中：L₁₂＝L₁+L₂，Y_s‑1和Y_m‑1分别为线路L₁的自导纳矩阵和互导纳矩阵，Y_s‑2和Y_m‑2分别为线路L₂的自导纳矩阵和互导纳矩阵；b.使线路L₁₂与第三分段线路L₃进行合并，根据步骤a计算出合并后的线路L₁₃的导纳矩阵G₁₃；c.根据步骤a和b依次逐段进行合并，同时计算出每次合并后线路的导纳矩阵并保存，最后得到整条直流输电线路的导纳矩阵；(3)根据所述的等效内电感和等效无源电路以及系统运行工况，通过施加测试电压源构建系统的直流网络，进而通过将等效内电感、等效无源电路以及直流输电线路各自的导纳矩阵合并后利用节点电压分析法计算出该直流网络各关键点电压；(4)根据各关键点电压，计算出系统从整流侧和从逆变侧看出去的直流回路阻抗。