[发明专利]计及频率耦合的LCC-HVDC稳定性分析方法及装置

权利要求书

1.计及频率耦合特性的LCC-HVDC系统稳定性分析方法，其特征在于，该方法包括：

对LCC-HVDC控制结构进行建模，得到LCC-HVDC的开关函数；

对LCC-HVDC主电路进行建模，得到相序域下LCC-HVDC的频率耦合特性阻抗模型；联立所述LCC-HVDC的开关函数与所述LCC-HVDC的频率耦合特性阻抗模型，求解得到求解后的LCC-HVDC的频率耦合特性阻抗模型，并得到频率耦合特性矩阵；

在考虑频率耦合的情况下，计算得到电网阻抗矩阵；

根据所述电网阻抗矩阵和所述频率耦合特性矩阵，采用基于等效SISO阻抗稳定性分析法判断LCC-HVDC送端电网的稳定性。

2.根据权利要求1所述的计及频率耦合特性的LCC-HVDC系统稳定性分析方法，其特征在于，所述的LCC-HVDC的频率耦合特性阻抗模型为：

式中：I_p[f_p]为LCC-HVDC在公共耦合点处频率为f_p的正序电流分量，I_n[f_p-2f₁]为LCC-HVDC在公共耦合点处频率为f_p-2f₁的负序电流分量，V_p[f_p]为LCC-HVDC在公共耦合点处频率为f_p的正序电压分量，V_p2[f_p-2f₁]为LCC-HVDC在公共耦合点处频率为f_p-2f₁的负序电压分量，Y_LCC为LCC-HVDC的频率耦合特性矩阵，Y₁₁(s)为正序导纳，Y₂₂(s)为负序导纳，Y₂₁(s)为正序导纳耦合项，Y₁₂(s)为负序导纳耦合项；f_p为LCC-HVDC交流侧扰动电压的频率，f₁为基频。

3.根据权利要求1或2所述的计及频率耦合特性的LCC-HVDC系统稳定性分析方法，其特征在于，所述的对LCC-HVDC主电路进行建模步骤为：

根据频域卷积定理，将LCC-HVDC交流电压与所述LCC-HVDC的开关函数卷积，得到直流电压频域分量；

将所述直流电压频域分量除以直流线路阻抗，得到直流电流频域分量；

将所述直流电流频域分量与所述LCC-HVDC的开关函数卷积，得到交流电流频域分量；

将交流电流频域分量除以LCC-HVDC交流电压，得到频率耦合特性矩阵。

4.根据权利要求1所述的计及频率耦合特性的LCC-HVDC系统稳定性分析方法，其特征在于，所述电网阻抗矩阵表达式为：

式中：Z_g为电网阻抗矩阵，Z₁₁(s)为电网在复频域下的正序阻抗，Z₂₂(s)为电网在复频域下的负序阻抗，s为拉普拉斯算子。

5.根据权利要求1所述的计及频率耦合特性的LCC-HVDC系统稳定性分析方法，其特征在于，所述的采用基于等效SISO阻抗稳定性分析法判断LCC-HVDC送端电网的稳定性，具体包括：

采用基于等效SISO阻抗稳定性分析法，将所述频率耦合特性矩阵的非对角线元素和电网阻抗转换到主对角线上，得到等效SISO阻抗Z_SISO；在伯德图中同时画出等效SISO阻抗Z_SISO和电网正序阻抗Z₁₁(s)；进行等效SISO阻抗Z_SISO和电网正序阻抗Z₁₁(s)这两条阻抗曲线幅值交点处的相位差是否超过180°的判断；若是，则判定系统不稳定；若否，则判定系统稳定。