[发明专利]电压源型换流器多频段动态相量电磁暂态仿真方法及系统

权利要求书

1.一种电压源型换流器多频段动态相量电磁暂态仿真方法，其特征在于，包括：

步骤101：获取电压源型换流器的电气信号；所述电气信号包括电网交流侧三相电压信号、电网交流侧三相电流信号、各开关器件交流侧电压信号和直流侧电压信号；

步骤102：根据所述直流侧电压信号和各所述开关器件交流侧电压信号建立各开关器件的开关函数；

步骤103：根据各所述开关器件的开关函数、所述电网交流侧三相电压信号、所述电网交流侧三相电流信号和所述直流侧电压信号建立电压源型换流器模型；

步骤104：采用多频段动态相量法对所述电压源型换流器模型进行处理，建立电压源型换流器多频段动态相量电磁暂态仿真模型；

步骤104具体包括：

步骤401：对所述电压源型换流器模型的电气信号进行频率分解；

对所述电压源型换流器模型的电气信号进行傅里叶级数分解，得到多个谐波电信号；所述电压源型换流器模型的电气信号为包含多个频率成分的多分量信号；所述电压源型换流器模型的电气信号包括各所述开关器件的开关函数、所述电网交流侧三相电压信号、所述电网交流侧三相电流信号和所述直流侧电压信号；

步骤402：将频率分解后的电气信号进行分段重组处理，得到N个重组信号；

将谐波电信号按频率大小顺序排列，得到一条频率分布带；其中，所述谐波电信号为电气信号进行频率分解后得到的信号，所述谐波电信号的个数为多个，且每个所述谐波电信号的频率均不同；

根据实际仿真步长以及所述频率分布带的频率，计算频段数；

根据所述频段数，对所述频率分布带进行分段处理，得到N个窄带子频段信号；

将每个所述窄带子频段信号内的谐波电信号叠加合成重组信号；所述重组信号的个数为N；

步骤403：对各所述重组信号分别移频，得到N个低频信号；

确定每个所述重组信号的中心角频率；

对各所述重组信号的所有频率分量按照对应的所述重组信号的中心角频率进行降频处理，得到每个所述重组信号对应的低频信号；

步骤404：根据所述电压源型换流器模型的所有低频信号，建立电压源型换流器多频段动态相量电磁暂态仿真模型；

步骤105：对所述电压源型换流器多频段动态相量电磁暂态仿真模型进行大步长仿真，得到仿真结果。

2.一种电压源型换流器多频段动态相量电磁暂态仿真系统，其特征在于，包括：

电气信号提取模块，用于获取电压源型换流器的电气信号；所述电气信号包括电网交流侧三相电压信号、电网交流侧三相电流信号、各开关器件交流侧电压信号和直流侧电压信号；

开关函数建立模块，用于根据所述直流侧电压信号和各所述开关器件交流侧电压信号建立各开关器件的开关函数；

换流器模型建立模块，用于根据各所述开关器件的开关函数、所述电网交流侧三相电压信号、所述电网交流侧三相电流信号和所述直流侧电压信号建立电压源型换流器模型；

电磁暂态仿真模型建立模块，用于采用多频段动态相量法对所述电压源型换流器模型进行处理，建立电压源型换流器多频段动态相量电磁暂态仿真模型；

所述电磁暂态仿真模型建立模块，具体包括：

频率分解单元，用于对所述电压源型换流器模型的电气信号进行频率分解；

所述频率分解单元，具体包括：

傅里叶分解子单元，用于对所述电压源型换流器模型的电气信号进行傅里叶级数分解，得到多个谐波电信号；所述电压源型换流器模型的电气信号为包含多个频率成分的多分量信号；所述电压源型换流器模型的电气信号包括各所述开关器件的开关函数、所述电网交流侧三相电压信号、所述电网交流侧三相电流信号和所述直流侧电压信号；

分段重组单元，用于将频率分解后的电气信号进行分段重组处理，得到N个重组信号；

所述分段重组单元，具体包括：

频率排序子单元，用于将谐波电信号按频率大小顺序排列，得到一条频率分布带；其中，所述谐波电信号为电气信号进行频率分解后得到的信号，所述谐波电信号的个数为多个，且每个所述谐波电信号的频率均不同；

频段计算子单元，用于根据实际仿真步长以及所述频率分布带的频率，计算频段数；

频率分段子单元，用于根据所述频段数，对所述频率分布带进行分段处理，得到N个窄带子频段信号；

频率重组子单元，用于将每个所述窄带子频段信号内的谐波电信号叠加合成重组信号；所述重组信号的个数为N；

信号移频单元，用于对各所述重组信号分别移频，得到N个低频信号；

所述信号移频单元，具体包括：

中心角频率确定子单元，用于确定每个所述重组信号的中心角频率；

频率分量降频子单元，用于对各所述重组信号的所有频率分量按照对应的所述重组信号的中心角频率进行降频处理，得到每个所述重组信号对应的低频信号；

模型建立单元，用于根据所述电压源型换流器模型的所有低频信号，建立电压源型换流器多频段动态相量电磁暂态仿真模型；

大步长仿真模块，用于对所述电压源型换流器多频段动态相量电磁暂态仿真模型进行大步长仿真，得到仿真结果。