[发明专利]一种MMC-HVDC输电系统双极短路故障分析方法

权利要求书

1.一种模块化多电平换流器高压直流MMC-HVDC输电系统双极短路故障分析方法，其特征在于，包括：

步骤10，在模块化多电平换流器MMC闭锁前阶段，根据单相桥臂中子模块电容的放电进程，以及单相桥臂中子模块电容的投切频率，构建单相桥臂中子模块电容放电频域等值电路模型；

步骤20，根据所述单相桥臂中子模块电容放电频域等值电路模型，获得单相桥臂中子模块电容放电时域表达式；

步骤30，在MMC闭锁后阶段，构建MMC拓扑结构的频域等值电路模型；

步骤40，根据所述MMC拓扑结构的频域等值电路模型，获得直流侧电流时域表达式。

2.根据权利要求1所述的MMC-HVDC输电系统双极短路故障分析方法，其特征在于，所述步骤10包括：

在MMC闭锁前阶段，根据MMC中子模块电容的放电进程，构建单相桥臂中子模块电容放电时域等值电路模型；

根据所述单相桥臂中子模块电容放电时域等值电路模型，以及单相桥臂中子模块电容的投切频率，计算获得单相桥臂的上桥臂等值电容、下桥臂等值电容、上桥臂等值电容的初始电压值和下桥臂等值电容的初始电压值；

根据所述上桥臂等值电容、下桥臂等值电容、上桥臂等值电容的初始电压值和下桥臂等值电容的初始电压值，将所述单相桥臂中子模块电容放电时域等值电路模型转换为单相桥臂中子模块电容放电频域等值电路模型。

3.根据权利要求2所述的MMC-HVDC输电系统双极短路故障分析方法，其特征在于，

所述单相桥臂的上桥臂等值电容C_p和下桥臂等值电容C_n的计算公式分别为：

所述上桥臂等值电容的初始电压值E_p(0_-)和下桥臂等值电容的初始电压值E_n(0_-)的计算公式分别为：

E_p(0_-)＝N_p*U_C 公式(3)

E_n(0_-)＝N_n*U_C 公式(4)

其中，C为单相桥臂的电容值，N为单相桥臂中子模块的个数，N_P为上桥臂电势为E_P时该上桥臂需要投入的子模块个数，N_n为下桥臂电势为E_n时该下桥臂需要投入的子模块个数，U_C为单相桥臂中子模块电容的平均电压。

4.根据权利要求3所述的MMC-HVDC输电系统双极短路故障分析方法，其特征在于，采用如下方法获得公式(3)和公式(4)：

假设MMC拓扑结构中单相桥臂中子模块电容的平均电压为U_C，则单相桥臂的上桥臂子模块电容储存能量W_p和下桥臂子模块电容储存能量W_n分别为：

单相桥臂中子模块电容放电时域等值电路模型中，上桥臂子模块电容储存能量W_p’和下桥臂子模块电容储存能量W_n’分别为:

根据能量守恒定律：

W_p＝W′_p 公式(9)

W_n＝W′_n 公式(10)

将公式(5)、公式(6)、公式(7)和公式(8)代入公式(9)和公式(10)中，计算获得公式(3)和公式(4)。