[发明专利]基于半桥型MMC多端直流电网直流侧双极故障电流计算方法

权利要求书

1.一种基于半桥型MMC多端直流电网直流侧双极故障电流计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤(1)，获取多端直流系统固有参数，主要包括各端换流站参数：桥臂子模块个数N_n，子模块电容值C_0n桥臂电抗值L_0n，桥臂损耗等效电阻R_0n、线路参数R_{line_n}、L_{line_n}，平波电抗器参数L_{pb_n}；

步骤(2)，获取待研究多端直流系统故障前线路电流正常运行分量I_0n及系统中换流站直流侧输出电压U_dc；

步骤(3)，在直流电网中由故障后电流上升最少的非故障线路，即距离故障线路最远的非故障线路将环形电网拆分为开式网络，并根据拆分后的换流站并联关系计算相应等效参数；

步骤(4)，根据拆分后多端直流系统拓扑结构计算系统中故障所在线路电流的故障分量i_{f_n}(t)；

步骤(5)，计算线路故障电流全量i_{fline_n}(t)。

2.根据权利要求1所述的基于半桥型MMC多端直流电网直流侧双极故障电流计算方法，其特征在于：

在所述步骤(3)中，将多端直流系统中非故障极网络去除，并删除与各换流站相连的交流系统；

去除非故障所在线路两端换流站之间的金属回线，将多端直流系统的原拓扑由离故障线路最远的非故障线路将原环形网络拆分为开式网络；

换流站内部等效参数为：

其中，R_sumn、L_sumn、C_sumn分别为各换流站对外等效参数，L_z为中性线限流电抗器；

在开式网络中，换流站并联后等效计算公式如下：

。

3.根据权利要求1所述的基于半桥型MMC多端直流电网直流侧双极故障电流计算方法，其特征在于：

在所述步骤(4)中，只考虑故障网络，使用故障后故障所在线路两端换流站对故障点的单独放电回路中的电流分别等效计算故障左右侧线路电流的故障分量的计算公式为：

式中，j＝1,2；i_{f_j}(t)表示故障左右侧线路故障分量，U_dc表示正常运行时换流站直流侧输出电压；N_j、L_eqsj、R_eqsj、C_eqsj表示开式网络中故障所在线路两端换流站并联等效参数，L_{dc_j}、R_{dc_j}表示故障所在线路两端等效换流站对故障点放电回路参数。

4.根据权利要求1所述的基于半桥型MMC多端直流电网直流侧双极故障电流计算方法，其特征在于：

在所述步骤(5)中，线路故障电流全量的计算方法为：

i_{fline_j}(t)＝i_{f_j}(t)+I₀， (8)

式中，j＝1,2；i_{fine_j}(t)表示故障点左右侧线路故障电流全量；I₀表示故障前线路电流正常运行分量。