【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于柔性直流輸電，具體涉及一種mmc交流故障電氣量計算方法及系統。
技術介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術相關的
技術介紹
信息，不必然構成在先技術。
2、海上風電已成為能源戰略的重要產業，是實現能源結構優化過程的重要工具。基于模塊化多電平換流器(modular?multilevel?converter,簡稱mmc)的柔性直流輸電因具有模塊化、可擴展性、占地面積小等特點，成為目前遠海風電場并網的主要技術途徑。當海上換流站交流系統發生故障，尤其是三相短路故障時，mmc故障電流會在幾毫秒內迅速增大；此時換流站被迫通過閉鎖來保護電力電子器件，風電機組也因交流電壓驟降為0而脫網。因此，海上風電經柔直送出系統送端交流故障電流、mmc橋臂電壓和電流的快速與準確計算對于系統的保護設計、元件選擇以及故障穿越控制至關重要。
3、據專利技術人了解，目前海上風電經柔直送出系統送端交流故障時的故障電氣量大多是通過仿真分析得到，其計算精度高。但是，電力系統的復雜度高、故障工況多，使得仿真分析具有耗時長、靈活性低的顯著缺點，不利于研究工作的開展。現有的海上風電經柔直送出系統交流故障電流計算方法具有難以完全反映故障暫態過程、無法計算mmc內部電氣量、極少考慮閉鎖后暫態電氣量計算、耗時長、靈活性低等缺點。因此，需要一種兼顧準確性與高效性的mmc交流故障電氣量計算方法。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本專利技術提出了一種mmc交流故障電氣量計算方法，考慮閉鎖和子模塊投切
2、根據一些實施例，本專利技術的第一方案提供了一種mmc交流故障電氣量計算方法，采用如下技術方案：
3、一種mmc交流故障電氣量計算方法，包括：
4、根據模塊化多電平換流器的拓撲結構和故障后模塊化多電平換流器子模塊的實時投切，構建模塊化多電平換流器的微分方程和故障暫態等效模型；
5、結合所構建的微分方程和故障暫態等效模型，得到模塊化多電平換流器的基于時變電容的微分方程；
6、根據模塊化多電平換流器的基于時變電容的微分方程和模塊化多電平換流器的過流閉鎖，確定模塊化多電平換流器橋臂電流的大小和方向；
7、根據模塊化多電平換流器橋臂電流的大小和方向確定橋臂所處工作狀態；
8、根據橋臂所處工作狀態和狀態遞推法，計算模塊化多電平換流器交流故障時的電氣量。
9、作為進一步的技術限定，所述根據模塊化多電平換流器橋臂電流的大小和方向確定橋臂所處工作狀態的過程為：
10、當閉鎖后的橋臂電流流過反并聯二極管與橋臂電容時，橋臂電流為電容充電，橋臂等效電阻為橋臂損耗與橋臂中反并聯二極管導通電阻和的累加；
11、當閉鎖后的橋臂電流僅流過反并聯二極管時，橋臂通過二極管續流，橋臂子模塊電容被旁路，橋臂等效電阻為橋臂中反并聯二極管導通電阻和；
12、當閉鎖后的橋臂電流為零時，橋臂處于開路狀態，橋臂等效電阻為無窮大。
13、作為進一步的技術限定，所計算的模塊化多電平換流器交流故障時的電氣量至少包括橋臂電流、橋臂電壓和交流側電流。
14、作為進一步的技術限定，所述模塊化多電平換流器采用橋臂結構，每個橋臂包含若干個個半橋子模塊；所述半橋子模塊包括兩個帶有反并聯二極管的絕緣柵雙極晶體管和橋臂電容。
15、進一步的，所述橋臂電容的取值與當前時刻模塊化多電平換流器子模塊的實時投切數量相關。
16、作為進一步的技術限定，所述模塊化多電平換流器的基于時變電容的微分方程與模塊化多電平換流器的狀態變量和階躍輸入，子模塊閉鎖狀態以及子模塊投切數目相關。
17、根據一些實施例，本專利技術的第二方案提供了一種mmc交流故障電氣量計算系統，采用如下技術方案：
18、一種mmc交流故障電氣量計算系統，包括：
19、構建模塊，其被配置為根據模塊化多電平換流器的拓撲結構和故障后模塊化多電平換流器子模塊的實時投切，構建模塊化多電平換流器的微分方程和故障暫態等效模型；結合所構建的微分方程和故障暫態等效模型，得到模塊化多電平換流器的基于時變電容的微分方程；
20、確定模塊，其被配置為根據模塊化多電平換流器的基于時變電容的微分方程和模塊化多電平換流器的過流閉鎖，確定模塊化多電平換流器橋臂電流的大小和方向；根據模塊化多電平換流器橋臂電流的大小和方向確定橋臂所處工作狀態；
21、計算模塊，其被配置為根據橋臂所處工作狀態和狀態遞推法，計算模塊化多電平換流器交流故障時的電氣量。
22、作為進一步的技術限定，在所述確定模塊中，所述根據模塊化多電平換流器橋臂電流的大小和方向確定橋臂所處工作狀態的過程為：
23、當閉鎖后的橋臂電流流過反并聯二極管與橋臂電容時，橋臂電流為電容充電，橋臂等效電阻為橋臂損耗與橋臂中反并聯二極管導通電阻和的累加；
24、當閉鎖后的橋臂電流僅流過反并聯二極管時，橋臂通過二極管續流，橋臂子模塊電容被旁路，橋臂等效電阻為橋臂中反并聯二極管導通電阻和；
25、當閉鎖后的橋臂電流為零時，橋臂處于開路狀態，橋臂等效電阻為無窮大。
26、作為進一步的技術限定，在所述計算模塊中，所計算的模塊化多電平換流器交流故障時的電氣量至少包括橋臂電流、橋臂電壓和交流側電流。
27、作為進一步的技術限定，所述模塊化多電平換流器采用橋臂結構，每個橋臂包含若干個個半橋子模塊；所述半橋子模塊包括兩個帶有反并聯二極管的絕緣柵雙極晶體管和橋臂電容。
28、進一步的，所述橋臂電容的取值與當前時刻模塊化多電平換流器子模塊的實時投切數量相關。
29、作為進一步的技術限定，在所述構建模塊中，所述模塊化多電平換流器的基于時變電容的微分方程與模塊化多電平換流器的狀態變量和階躍輸入，子模塊閉鎖狀態以及子模塊投切數目相關。根據一些實施例，本專利技術的第三方案提供了一種計算機可讀存儲介質，采用如下技術方案：
30、一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有程序，該程序被處理器執行時實現如本專利技術第一方案所述的mmc交流故障電氣量計算方法中的步驟。
31、根據一些實施例，本專利技術的第四方案提供了一種電子設備，采用如下技術方案：
32、一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運行的程序，所述處理器執行所述程序時實現如本專利技術第一方案所述的mmc交流故障電氣量計算方法中的步驟。
33、根據一些實施例，本專利技術的第五方案提供了一種計算機程序產品，采用如下技術方案：
34、一種計算機程序產品，包括軟件代碼，所述軟件代碼中的程序執行如本專利技術第一方案所述的mmc交流故障電氣量計算方法中的步驟。
35、與現有技術相比，本發本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種MMC交流故障電氣量計算方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1中所述的一種MMC交流故障電氣量計算方法，其特征在于，所述根據模塊化多電平換流器橋臂電流的大小和方向確定橋臂所處工作狀態的過程為：
3.如權利要求1中所述的一種MMC交流故障電氣量計算方法，其特征在于，所計算的模塊化多電平換流器交流故障時的電氣量至少包括橋臂電流、橋臂電壓和交流側電流。
4.如權利要求1中所述的一種MMC交流故障電氣量計算方法，其特征在于，所述模塊化多電平換流器采用橋臂結構，每個橋臂包含若干個個半橋子模塊；所述半橋子模塊包括兩個帶有反并聯二極管的絕緣柵雙極晶體管和橋臂電容。
5.如權利要求4中所述的一種MMC交流故障電氣量計算方法，其特征在于，所述橋臂電容的取值與當前時刻模塊化多電平換流器子模塊的實時投切數量相關。
6.如權利要求1中所述的一種MMC交流故障電氣量計算方法，其特征在于，所述模塊化多電平換流器的基于時變電容的微分方程與模塊化多電平換流器的狀態變量和階躍輸入，子模塊閉鎖狀態以及子模塊投切數目相關。
7.一種M
8.如權利要求7中所述的一種MMC交流故障電氣量計算系統，其特征在于，在所述確定模塊中，所述根據模塊化多電平換流器橋臂電流的大小和方向確定橋臂所處工作狀態的過程為：
9.如權利要求7中所述的一種MMC交流故障電氣量計算系統，其特征在于，在所述計算模塊中，所計算的模塊化多電平換流器交流故障時的電氣量至少包括橋臂電流、橋臂電壓和交流側電流。
10.如權利要求7中所述的一種MMC交流故障電氣量計算系統，其特征在于，所述模塊化多電平換流器采用橋臂結構，每個橋臂包含若干個個半橋子模塊；所述半橋子模塊包括兩個帶有反并聯二極管的絕緣柵雙極晶體管和橋臂電容。
11.如權利要求10中所述的一種MMC交流故障電氣量計算系統，其特征在于，所述橋臂電容的取值與當前時刻模塊化多電平換流器子模塊的實時投切數量相關。
12.如權利要求7中所述的一種MMC交流故障電氣量計算系統，其特征在于，在所述構建模塊中，所述模塊化多電平換流器的基于時變電容的微分方程與模塊化多電平換流器的狀態變量和階躍輸入，子模塊閉鎖狀態以及子模塊投切數目相關。
13.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現了如權利要求1-6任一項所述的MMC交流故障電氣量計算方的步驟。
14.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現了如權利要求1-6任一項所述的MMC交流故障電氣量計算方的步驟。
15.一種計算機程序產品，包括軟件代碼，其特征在于，所述軟件代碼中的程序執行如權利要求1-6任一項所述的MMC交流故障電氣量計算方的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種mmc交流故障電氣量計算方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1中所述的一種mmc交流故障電氣量計算方法，其特征在于，所述根據模塊化多電平換流器橋臂電流的大小和方向確定橋臂所處工作狀態的過程為：
3.如權利要求1中所述的一種mmc交流故障電氣量計算方法，其特征在于，所計算的模塊化多電平換流器交流故障時的電氣量至少包括橋臂電流、橋臂電壓和交流側電流。
4.如權利要求1中所述的一種mmc交流故障電氣量計算方法，其特征在于，所述模塊化多電平換流器采用橋臂結構，每個橋臂包含若干個個半橋子模塊；所述半橋子模塊包括兩個帶有反并聯二極管的絕緣柵雙極晶體管和橋臂電容。
5.如權利要求4中所述的一種mmc交流故障電氣量計算方法，其特征在于，所述橋臂電容的取值與當前時刻模塊化多電平換流器子模塊的實時投切數量相關。
6.如權利要求1中所述的一種mmc交流故障電氣量計算方法，其特征在于，所述模塊化多電平換流器的基于時變電容的微分方程與模塊化多電平換流器的狀態變量和階躍輸入，子模塊閉鎖狀態以及子模塊投切數目相關。
7.一種mmc交流故障電氣量計算系統，其特征在于，包括：
8.如權利要求7中所述的一種mmc交流故障電氣量計算系統，其特征在于，在所述確定模塊中，所述根據模塊化多電平換流器橋臂電流的大小和方向確定橋臂所處工作狀態的過程為：
9.如權利要求7中所述的一種mmc交...
【專利技術屬性】
技術研發人員：丁磊，郝全睿，燕磊，齊琛，曾志杰，李超，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：發明
國別省市：
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