[发明专利]LCC-HVDC优化电磁暂态仿真方法

权利要求书

1.一种LCC-HVDC优化电磁暂态仿真方法，其特征在于，通过建立LCC-HVDC电磁暂态优化模型，采用状态矩阵表征模型中的换流阀的开关状态，并依据状态矩阵编号确定主、副网络的拓扑结构，通过模型得到故障状态下的主网络与副网络上换流阀的电流和电压并经异常值修正后实现暂态仿真；

所述的LCC-HVDC电磁暂态优化模型，为模拟十二脉波换流系统，由整流侧与逆变侧构成，包含四个六脉波换流器，其中：整流侧的直流侧由两个六脉波换流器串联，交流侧通过变压器并联，其中一个变压器为星型连接，另一个为三角形连接，逆变侧与整流侧为相同结构的镜像；

所述的确定主、副网络的拓扑结构，即形成电气主网络、副网络的电路方程，具体为：

其中：i_d为第(n+1)个仿真步长下的直流电流，u_d1，u_d2代表直流输出端正负极电位，Δt为仿真步长，u_a，u_b，u_c分别为三相交流电压瞬时输入，L_r为三相变压器等值电感；

所述的故障状态下的主网络与副网络上换流阀的电流和电压，通过模拟LCC-HVDC电磁暂态优化模型中六脉波逆变器的第二至第五换流阀同时导通，即对主网络相当于发生了正负极短路故障，主网络输出端电位u_d1-u_d2＝0，其中：i_d项系数与常数项均为零；对副网络相当于发生了三相短路故障，其电路方程为：对其求解并差分化处理后可得交流系统A、C相的电流为：变压器等值电感电流i_Lr＝[i_{Lr_A}-i_{Lr_A}-i_{Lr_C}i_{Lr_C}]，交流侧电流i_AC可根据变压器等值电感电流确定；变压器等值电感电压换流阀的电流i_VT＝[0i_d+i_{Lr_A}i_{Lr_B}-i_{Lr_A}i_d+i_{Lr_B}0]，换流阀的电压u_VT＝[u_d1-u_d20000u_d1-u_d2]。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的六脉波换流器包括：三相交流电压瞬时输入、三相变压器等值电感以及与之相连的六臂换流桥，其中：六臂换流桥上分别设有六个模拟换流阀的晶闸管，六臂换流桥的输出端上设有平波电抗器电感。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的换流阀的开关状态，采用四个状态矩阵分别记录换流阀的开关状态，每个六脉波换流系统采用一个状态矩阵记录六个换流阀开关状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的异常值修正是指：对一些计算得到的包括流过晶闸管的电流出现负值、一些器件两端电压围绕某一数值上下振荡的不合理的结果进行修正，具体包括：通过在EMTDC的计算程序中采用线性插值法解决流过晶闸管电流出现负值的情况以及通过阻尼梯形积分法、临界阻尼调整法解决数值振荡。