[发明专利]含VSC-MMC交直流电网系统的电磁暂态仿真方法

权利要求书

1.一种基于谐波相量法的含VSC-MMC交直流电网系统的暂态仿真方法，所述VSC-MMC交直流电网系统由含高频电力电子装置的谐波仿真子系统与含交流电网、发电机与输电线路的电磁仿真子系统构成，两个子系统之间采用谐波相量域传输线模型作为接口模型，并反应谐波与电磁子系统之间的谐波相互作用关系，其特征在于，所述针对含VSC-MMC交直流电网系统暂态建模的仿真方法包括如下步骤：

步骤1.将该交直流电网系统进行分区，分为含高频电力电子装置的谐波仿真子系统与含交流电网、发电机与输电线路的电磁仿真子系统；

步骤2.搭建直流电网谐波相量域模型，其中包括VSC三相滤波电感及其直流稳压电容，MMC子模块及其支路的相量模型：

VSC三相滤波电感的相量模型，公式如下：

其中，L为三相滤波电感，R为电阻，表示对应变量的第k个谐波相量，式中的矩阵T(k,t)则为：

VSC直流稳压电容的相量模型，公式如下：

其中，C表示VSC模块中的直流稳压电容；

MMC子模块电容对应的HPD模型，公式如下：

其中：G_c代表导纳，J_c代表电流密度，式中所涉及到的参数K_v,K_i分别表示为：

MMC支路对应HPD等值模型则等效于戴维南等值电路与二极管的组合，其中戴维南等值电路表现为：

步骤3.针对交流电网搭建传统的电磁暂态子系统，该子系统模型包含交流电网，发电机与输电线路；

步骤4.建立谐波相量域传输线模型，即EMT子系统与HPD子系统间的接口模型，并分别在两子系统间建立相应的HPD-TLM模型，根据相量域与时域的转换关系，并基于数据传输以及线性插值等数据处理运算对模型中的参数进行更新，从而搭建完整的接口模型，进而连接两子系统进行立电磁暂态协同仿真。

2.根据权利要求1所述的基于谐波相量法的含VSC-MMC交直流电网系统的暂态仿真方法，其特征在于：所述谐波向量域传输线模型于EMT子系统中可以通过下式进行计算：

I_m(t-τ)＝-Z^-1u_n(t-τ)-i_n(t-τ)

其中，I_m(t-τ)为EMT子系统中等效电流源，u_n(t-τ),i_n(t-τ)则是HPD子系统中n节点的瞬时接口电压和电流；

该传输线模型于HPD子系统；建模表示为：

其中，分别表示u_m(x,t),i_m(x,t)第k个谐波相量。

3.根据权利要求1所述的基于谐波相量法的含VSC-MMC交直流电网系统的暂态仿真方法，其特征在于：谐波子系统中包含有大量如换流器的电力电子装置，电压源换流器VSC，模块化多电平换流器MMC。