[发明专利]多端柔性直流系统故障情况下暂态量的计算方法

权利要求书

1.一种多端柔性直流系统故障情况下暂态量的计算方法，主要研究电容放电阶段，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：根据故障点的位置，绘制出多端电容共同作用时的等效电路图；

步骤2：分别绘制出各端电容单独作用的等效电路图；

步骤3：分解故障模型：应用分解原则建立各端电容单独作用的等效电路图与多端电容共同作用时的等效电路图中对应参量的关系，分解时，当一端换流站单独作用时，其他端换流站的出口电容做断路处理；

步骤4：根据分解故障模型求解故障情况下U-I暂态表达式：由以下具体步骤组成：

步骤4-1：分别列出与各端电容共同作用时的等效电路图相对应的状态方程；

步骤4-2：计算与各端电容共同作用时的等效电路图相对应的U-I暂态表达式；

步骤4-3：根据各端电容单独作用的等效电路图与多端电容共同作用时的等效电路图中对应参量的关系，求解与多端电容共同作用时的等效电路图相对应的U-I暂态表达式；

所述多端柔性直流系统为3端环状系统，连接线呈现三角形连接；靠近VSC1端的连接点成为d₁，靠近VSC2端的连接点成为d₂，靠近VSC3端的连接点成为d₃，故障发生位置在d₁和d₂之间，VSC站与连接点之间的电感和电阻忽略不计；应用叠加原则建立各端电容单独作用的等效电路图与多端电容共同作用时的等效电路图中对应参量的关系为：

其中，L₁和R₁分别表示多端共同作用时的等效电路图中故障点与d₁之间的电感和电阻；L₂和R₂分别表示多端共同作用时的等效电路图中d₁与d₂之间的电感和电阻；L₃和R₃分别表示多端共同作用时的等效电路图中d₃与故障点之间的电感和电阻；L₄和R₄分别表示多端共同作用时的等效电路图中d₃与d₂之间的电感和电阻；l₁₁代表VSC1-d₁-故障点这条线路的电感之和；l₁₂表示VSC1-d₁-d₂-d₃-故障点这条线路的电感之和；l₂₁表示VSC2-d₂-d₁-故障点这条线路的电感之和；l₂₂表示VSC2-d₂-d₃-故障点这条线路的电感之和；l₃₁表示VSC3-d3-故障点这条线路的电感之和；l₃₂表示VSC3-d3-d2-d1-故障点这条线路的电感之和；r₁₁代表VSC1-d₁-故障点这条线路的电阻之和；r₁₂表示VSC1-d₁-d₂-d₃-故障点这条线路的电阻之和；r₂₁表示VSC2-d₂-d₁-故障点这条线路的电阻之和；r₂₂表示VSC2-d₂-d₃-故障点这条线路的电阻之和；r₃₁表示VSC3-d3-故障点这条线路的电阻之和；r₃₂表示VSC3-d3-d2-d1-故障点这条线路的电阻之和；

各端电容单独作用的等效电路图与多端电容共同作用时的等效电路图中对应电压的关系为分解前电路中的电容电压值与分解后的单独作用时的电容电压值相等；对应电流的关系如下：

其中，I_j，j＝1,2,3表示分解前电路中VSCj站流向d_j的干路电流；i_k，k＝1,2,3，4分别表示分解前电路中d₁流向故障点电流；d₂流向d₁电流；d₂流向d₃电流；d₃流向故障点电流；i₁₁表示VSC1单独作用时d₁流向d₂的电流；i₁₂表示VSC1单独作用时d₁-d₂-d₃-故障点这条支路电流；i₂₁表示VSC2单独作用时d₂-d₁-故障点这条支路电流；i₂₂分别表示VSC2单独作用时d₂-d₃-故障点这条支路电流；i₃₁表示VSC3单独作用时的d₃-故障点支路电流；i₃₂表示VSC3单独作用时的d₃-d₂-d₁-故障点这条支路电流；

多端电容共同作用时U-I暂态表达式为：

其中，

j(j＝1,2,3)为单独作用的电容序号。