[发明专利]一种多馈入直流系统直流支撑能力及换相失败的评估方法

权利要求书

1.一种多馈入直流系统直流支撑能力及换相失败的评估方法，其特征在于，包括步骤：

A、分别依据直流系统结构参数和运行状态计算各回直流的换相失败临界电压U_cr1、U_cr2；

B、建立交流系统的等值阻抗矩阵，依据换流母线的自阻抗、离故障点的电气距离和多馈入短路比评估故障后各回直流的支撑能力；

C、基于临界电压和支撑能力评估各回直流的换相失败情况。

2.根据权利要求1所述的一种多馈入直流系统直流支撑能力及换相失败的评估方法，其特征在于，步骤A中：

由直流线路阻抗及换流变压器、换流阀阻抗计算熄弧角，以换相失败的临界熄弧角代入，并反推出基于结构参数的换相失败临界电压U_cr1：

式中，R_cr＝(3/π)X_cr、R_ci＝(3/π)X_ci，X_cr、X_ci分别表示整流侧和逆变侧的换相电抗，R_d为直流电阻，U_dr0为整流侧不计触发延迟时的空载直流电压，α_r、β_i分别表示整流侧触发延迟角和逆变侧触发超前角，k为换流变压器变比。

3.根据权利要求2所述的一种多馈入直流系统直流支撑能力及换相失败的评估方法，其特征在于，步骤A中：

由直流运行工况下电压、电流与熄弧角的关系，以换相失败的临界熄弧角代入，计算基于运行状态的换相失败临界电压U_cr2：

式中，U_L0表示换流母线线电压初始有效值，β₀、γ₀分别为逆变侧初始触发超前角和熄弧角，γ_min表示变化后的熄弧角取为极限熄弧角。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种多馈入直流系统直流支撑能力及换相失败的评估方法，其特征在于，步骤B中：

基于系统的等值阻抗矩阵计算换流母线故障后受扰程度S及多馈入短路比MSCR，分别如下所示，评估直流支撑能力：

S＝(1+Z_ik/Z_ii)^-1，

式中，Z_ik表示直流i距离故障点的互阻抗，Z_ij表示第i回直流和第j回直流所对应换流母线i、j间的互阻抗，Z_ii表示直流i换流母线自阻抗，n表示直流回数，P_di、P_dj分别表示第i回和第j回直流的额定功率。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种多馈入直流系统直流支撑能力及换相失败的评估方法，其特征在于，步骤C中：

当直流换流母线电压高于两临界电压指标，则认为其不会发生换相失败；若直流换流母线电压低于两临界电压指标，认为直流会发生换相失败；当直流换流母线电压落于两临界电压指标之间，则依据受扰程度S和多馈入短路比MSCR评估直流支撑能力进行二次确认，若在未发生换相失败的直流集合中，至少能够找到一回直流，其与直流i相比多馈入短路比MSCR更小，且受扰程度S更大，则判定直流i不会发生换相失败；若找不到，需密切关注直流i状态，其换相失败风险大。