[发明专利]一种基于解析法的高压直流输电系统稳态响应计算方法

摘要

本发明提供了一种基于解析法的高压直流输电系统稳态响应计算方法，其包括如下步骤A、对高压直流输电系统的平波电抗器、直流滤波器以及直流输电线路，建立描述其动态行为的线性微分方程；B、建立整流器及逆变器不同相导通和关断状态下的线性微分方程；C、步骤A和步骤B中得到的线性微分方程，结合电压电流关系，得出高压直流输电系统在不同运行工况下的微分代数方程组；D、根据交流系统电压以及高压直流输电系统的控制规律，利用准稳态模型根据高压直流输电系统整流侧的触发延迟角α、逆变侧的触发超前角β和变压器变比k，计算在第i个运行工况下交流电压相位角θ0及其状态变量初值xi0；E、在高压直流输电系统两侧的交流系统一个周期T内进行计算F、判断计算是否收敛；G、计算得到的数值是否满足控制规律。

主权项

一种基于解析法的高压直流输电系统稳态响应计算方法，其特征在于，所述计算方法包括如下步骤：A、对高压直流输电系统的平波电抗器、直流滤波器以及直流输电线路，按照电路原理，使用其电阻、电感及电容参数，建立描述其动态行为的线性微分方程；B、考虑换流变压器的变比以及漏电感，建立整流器及逆变器不同相导通和关断状态下的线性微分方程；C、步骤A和步骤B中得到的线性微分方程，结合电压电流关系，得出高压直流输电系统在不同运行工况下的微分代数方程组其中xi为第i个运行工况下的状态量，Ai、Bi分别为状态和输入矩阵，输入u(t)为整流侧与逆变侧的三相电压瞬时表达式；D、根据交流系统电压以及高压直流输电系统的控制规律，利用准稳态模型根据高压直流输电系统整流侧的触发延迟角α、逆变侧的触发超前角β和变压器变比k，计算在第i个运行工况下交流电压相位角θ0及其状态变量初值xi0；E、在高压直流输电系统两侧的交流系统一个周期T内进行计算；所述步骤E包括如下步骤：E1、计算第i个运行工况下常系数非齐次线性微分方程组的解如下：xi=eAiΔtxi0+∫t0t0+ΔteAi(t0+Δt-τ)Biu(τ)dτ]]>其中t为时间，t0为第i个运行工况下的开始时刻，Δt为时间步长，τ为积分表达式中的符号变量；根据整流器及逆变器的控制逻辑，计算得到该运行工况结束时刻及下一个运行工况，以步长Δt为单位，计算到该运行工况结束时刻，即得到系统在该运行工况下的响应；E2、根据电感电流以及电容电压不能突变的原理，利用上一个运行工况xi的末值，得到下一个运行工况xi+1的初值，具体为：根据下一个运行工况xi+1所需要的状态量，从上一个运行工况xi的末值中提取并赋予；E3、转到E1计算第i+1个运行工况下的响应；F、判断计算是否收敛，如果收敛，继续下一步，否则转到步骤E继续计算；G、计算得到的数值是否满足控制规律，如果满足，完成计算；否则修改整流侧的触发延迟角α、逆变侧的触发超前角β和/或变压器变比k，转到步骤D并继续计算。