[发明专利]三电平换流器的定导纳建模与实时仿真方法

权利要求书

1.一种三电平换流器的定导纳建模与实时仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将三电平换流器及其所在电路中的各个支路和节点分别进行编号，其中接地节点的编号为0；

S2，将各个电阻支路、电感支路、电容支路和三电平换流器中的开关支路，分别用一个等效导纳和一个历史电流源并联的等效模型替换；独立电压源支路用一个等效导纳和一个等效电流源并联的等效模型替换，计算各个支路等效模型的等效导纳，其中，开关支路等效模型在导通状态下和关断状态下采用相同的等效导纳；

S3，根据各个支路的等效导纳，计算被仿真电路的节点导纳矩阵；

S4，如果当前仿真时刻t是仿真初始时刻，则电阻支路、电感支路、电容支路和开关支路的历史电流源大小取零，独立电压源支路的等效电流另外计算；如果当前仿真时刻t不是仿真初始时刻，则根据上一仿真时刻电阻支路、电感支路、电容支路和开关支路的支路电压和支路电流，计算出当前仿真时刻电阻支路、电感支路、电容支路和开关支路的历史电流源大小，独立电压源支路的等效电流另外计算；

S5，根据当前仿真时刻的历史电流源和等效电流源的大小，计算流入各个节点的注入电流大小；

S6，根据流入各个节点的注入电流，结合节点导纳矩阵，计算出各个节点的电压大小；

S7，根据各个节点的电压，结合各个支路等效模型的等效导纳，计算出各个支路的支路电压和支路电流；

S8，如果没有到达最后的仿真时刻，则返回S4，进入下一仿真时刻t+Δt；否则结束；

各个支路等效模型的等效导纳计算公式如下：

电阻支路的等效导纳为：其中，R是电阻支路的电阻值；

电感支路的等效导纳为：其中，L是电感支路的电感值，Δt是实时仿真的时间步长；

电容支路的等效导纳为：其中，C是电容支路的电容值；

开关支路的等效导纳为：其中，C_dc是三电平换流器直流侧的电容，L_ac是三电平换流器交流侧的电感；

独立电压源支路的等效导纳为：其中，R_s是独立电压源支路的内电阻；

历史电流和等效电流的计算公式如下：

电阻支路的历史电流为：I_{h_R}＝0；

电感支路的历史电流为：I_{h_L}(t)＝i_L(t-Δt)；其中，i_L(t-Δt)是上一仿真时刻电感支路的支路电流；

电容支路的历史电流为：I_{h_C}(t)＝-Y_{b_C}u_C(t-Δt)；其中，u_C(t-Δt)是电容支路上一仿真时刻的支路电压，Y_{b_C}是电容支路的等效导纳；

导通时,开关支路的历史电流为：I_{h_sw}(t)＝-5.04Y_{b_sw}u_sw(t-Δt)-i_sw(t-Δt)；关断时,开关支路的历史电流为：I_{h_sw}(t)＝Y_{b_sw}u_sw(t-Δt)-0.39i_sw(t-Δt)；其中，u_sw(t-Δt)是上一仿真时刻开关支路的支路电压，i_sw(t-Δt)是上一仿真时刻开关支路的支路电流，Y_{b_sw}是开关支路的等效导纳；

独立电压源支路的等效电流源为其中,V_s(t)是独立电压源支路的内电势大小，R_s是独立电压源支路的内电阻大小。