[发明专利]一种高压直流换流阀元件的宽频模型建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压直流换流阀元件的宽频模型建模方法，属于高压直流输电领域。

背景技术

换流阀是高压直流输电系统的核心设备，它是由晶闸管串联而成的一种链式结构，其中电压分布是其重要的电气特性之一。在系统运行的过程中，换流阀的三相桥式电路在运行中要承受来自交流和直流系统的操作过电压、雷电过电压以及陡波过电压。换流阀在运行和试验中要经受直流和工频交流电压和各类冲击电压，而这些电压含有多种频率成分。尤其在遭受速变电压，如雷电、陡波前冲击电压时，合理的电压分布特性对保障换流阀安全运行显得尤为关键。

因此，建立高压直流换流阀元件的模型，分析其在各类电压模式下电压分布等电气特性是十分必要的，为了与实际情况中各类电压形式相对应，要满足所建立的模型适用于0-5MHz甚至更高的频率范围，因此，建立的模型即为高压直流换流阀元件的宽频模型。现有技术中，常用的宽频模型建模方法有物理建模、数学建模和综合建模。但是，基本上运算过程复杂，计算量大，选取的物理参数意义不明确，计算的准确程度不高，并不适用于对工程的分析及应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种高压直流换流阀元件的宽频模型建模方法，解决了所建立的换流阀元器件宽频模型精度较低的问题。

本发明是通过如下方案予以实现的：

一种高压直流换流阀元件的宽频模型建模方法，步骤如下：

步骤1)，建立换流阀基于RLC元器件串并联的宽频模型；

步骤2)，预估所述宽频模型元器件中R、C和L的参数；

步骤3)，通过设置目标函数、初始值、初始温度、迭代次数和终止条件，其中，初始值即为预估的R、L和C的参数，利用模拟退火算法对所建立的宽频模型RLC参数进行优化，使宽频模型的阻抗频率特性和换流阀元器件的实际阻抗频率特性相符。

进一步的，所述的步骤2中，通过阻抗分析仪测量所述宽频模型元器件的阻抗频率特性并绘制阻抗频率特性的曲线；根据所述曲线中的低频段特性预估R和C的参数，根据所述曲线中的拐点特性预估L参数。

进一步的，所述的步骤3)中的目标函数表达式如下：

obj0=1NΣn-1N{wn11|Zn|2[Zn|-|Z(fn)|]2+wn21θn2[θn-θ(fn)]2}]]>