[发明专利]基于旋转相量法的直流输电整流逆变换相情况的等效直流发电机分析方法

权利要求书

1.基于旋转相量法的直流输电整流逆变换相情况的等效直流发电机分析方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

(1)将直流发电机转子电量等效直流输电系统交流侧电量，以直流发电机输出电量等效直流输电系统直流侧电量，建立直流输电系统换流情况的等效直流电机模型；

(2)在所述等效直流电机模型的基础上，利用旋转相量法，分析直流输电系统换流器换相情况；

(3)根据所述直流输电系统换流器换相情况，合成相关电气量的旋转相量，分析直流输电系统运行情况；所述相关电气量包括共阴电压相量、阳极电压相量、阀电压相量、直流侧输出电压相量；

步骤(1)中，所述等效直流电机模型的建立方法如下：

在转子外端设置与转子同轴旋转的内圆环及外圆环，将所述外圆环与正极电刷相连接，将所述内圆环与负极电刷相连接；在所述外圆环上标记共阴极阀组，在所述内圆环上标记共阳极阀组，并分别以所述正极电刷和负极电刷的位置标记共阴极阀组和共阳极阀组的触发角度；其中，所述共阴极阀组包括第一换流阀、第三换流阀和第五换流阀，所述共阳极阀组包括第二换流阀、第四换流阀和第六换流阀，每个阀所占区域为120°。

2.根据权利要求1所述的基于旋转相量法的直流输电整流逆变换相情况的等效直流发电机分析方法，其特征在于，当所述共阴极阀组和共阳极阀组的触发角度为0°位置时，两电刷分别位于y轴正方向和y轴负方向，两电刷沿圆周逆时针旋转，触发角度增大。

3.根据权利要求2所述的基于旋转相量法的直流输电整流逆变换相情况的等效直流发电机分析方法，其特征在于，步骤(2)中，所述直流输电系统换流器换相情况的分析方法如下：

任何触发角状态下，当圆环中标记着某换流阀的区域旋转至与电刷相接，且阀组两端承受正压时，阀组导通，不满足上述任一条件则阀组截至；换流阀两端承受正压或负压，通过比较两端电压的矢量在Y轴投影的长短确定；此方法适用于直流输电系统各种运行状态，包括故障状态。

4.根据权利要求2所述的基于旋转相量法的直流输电整流逆变换相情况的等效直流发电机分析方法，其特征在于，步骤(2)中，所述直流输电系统换流器换相情况的分析方法如下：

当换流器的触发角介于0°～60°或120°～180°时，换流阀在与电刷相接时导通，不相接时截止；当换流器阀组的触发角介于60°～90°或90°～120°时，换流阀同样在与电刷相接时导通，但由于该触发角下存在的换流器导通状态不连续，须增加换流阀两端电压反向这一条件作为阀组截止判据；此方法仅适用于正常运行状态。

5.根据权利要求1所述的基于旋转相量法的直流输电整流逆变换相情况的等效直流发电机分析方法，其特征在于，步骤(3)中，所述直流输电系统运行状态分析方法如下：

(3-1)根据换流器工作情况，以直流电机模型中转子旋转角度作为角度标尺，在各个角度区间内，用交流侧三相电压相量表示直流侧关键电压相量，形成直流侧关键电压相量表达式，所述相关电气量包括共阴电压相量、阳极电压相量、阀电压相量、直流侧输出电压相量；

(3-2)根据直流侧关键电压相量表达式，利用直流电机模型中三相旋转相量进行相量叠加，得到直流侧关键电压对应的旋转相量；

(3-3)相量旋转过程中，在竖直轴方向的投影即为该电气量此时的幅值；

以直流侧关键电压相量表达式发生变化的角度值作为边界点，作为交流三相电压旋转过程中各个角度区间边界，结合步骤(3-1)至步骤(3-3)，确定各角度区间内各关键电压变化规律，表征高压直流输电运行状态。