[发明专利]LCC-HVDC系统小信号谐波状态空间建模方法及装置

权利要求书

1.一种LCC-HVDC系统小信号谐波状态空间建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，基于6脉波LCC换流器开关函数理论，且不考虑换相过程，得到12脉波LCC换流站的数学表达式；

S2，交流滤波器采用CIGRE标准测试模型中的结构，根据交流主回路与滤波器结构得到交流系统状态空间方程；

S3，所述12脉波LCC换流站的数学表达式通过结合LCC-HVDC单端等效电路，推导出直流系统的状态空间方程；

S4，联立所述交流系统状态空间方程和所述直流系统数学模型，通过线性化获得小信号状态空间模型；

S5，所述小信号状态空间模型运用傅里叶级数和谐波平衡原理得到对应的系数矩阵具体表达式；

S6，将所述系数矩阵具体表达式按状态空间形式变换得到LCC-HVDC系统小信号谐波状态空间模型。

2.如权利要求1所述的LCC-HVDC系统小信号谐波状态空间建模方法，其特征在于：S1所述的12脉波LCC换流站的数学表达式如式(1)所示；

i_c(A、B、C)为换流站网侧三相的交流电流；u_c(A、B、C)为换流站网侧三相交流电压；ud、id分别为直流侧电压、电流，Sw_(A、B、C)表示三相的开关函数。

3.如权利要求2所述的LCC-HVDC系统小信号谐波状态空间建模方法，其特征在于：S2所述的交流主回路状态空间方程为：

交流系统状态空间方程如式(3)所示；

式(2)、(3)中，x＝A、B、C三相，u_sx为交流电网电压；i_sx为交流电网流出电流；L_s、R_s分别为交流系统等值电感和电阻；u_pccx为公共连接点电压；C_r1、C_r2、C_r3、C_r4分别为交流滤波装置的电容器，其对应电容电压为u_Cr1x、u_Cr2x、u_Cr3x、u_Cr4x；L_r1、L_r2分别为滤波器中的电感，流过相应电感的电流分别是i_Lr1x、i_Lr2x；R_r1、R_r2、R_r3分别为滤波器里的电阻。

4.如权利要求3所述的LCC-HVDC系统小信号谐波状态空间建模方法，其特征在于：S3所述的直流系统的状态空间方程如式(4)所示；

L_dc、R_dc分别是直流线路等值电感和电阻。

5.如权利要求4所述的LCC-HVDC系统小信号谐波状态空间建模方法，其特征在于：S4所述的小信号状态空间模型如式(5)所示；

在时域里，Δ_x是状态变量；是状态变量的微分；Δu是输入变量；y是输出变量；A、B、C、D是系数矩阵。