[发明专利]一种模块化多电平换流器内部环流的计算方法及装置

说明书

本发明公开了一种模块化多电平换流器内部环流的计算方法及装置，该方法包括计算模块化多电平换流器的桥臂电流；利用模块化多电平换流器输出的电压参考值与所述模块化多电平换流器的桥臂电流，建立模块化多电平换流器的子模块动态模型；利用模块化多电平换流器共模回路与所述模块化多电平换流器的子模块动态模型，求解二倍频负序环流分量。本发明利用待定系数法，通过模块化多电平换流器子模块动态和共模回路求解内部的负序二倍频环流分量，最终可用模块化多电平换流器的外部交直流端口变量表示该负序二倍频环流分量。避免了额外引入环流分量，降低了模块化多电平换流器阻抗模型的复杂度，为后续的阻抗聚合和稳定性分析工作提供便利。

技术领域

本发明涉及换流器技术领域，尤其涉及一种模块化多电平换流器内部环流的计算方法及装置。

背景技术

近年来，基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术已广泛应用，但也同时暴露了其缺点，即容易发生高频振荡事件。为分析高频振荡事件机理，需建立适用于高频振荡事件稳定性分析的阻抗模型。目前，模块化多电平换流器在建模时往往忽略直流端口动态，认为直流端口恒定，仅建立具有交流端口的频率耦合阻抗模型。但是，该模型仅保留外部交流端口，难以构建桥臂内部的电气量，进而无法考虑子模块动态响应和环流控制环节，在建模精确度方面较差；此外，由于该模型未保留直流端口，无法考虑换流器的直流动态特性以及另一侧换流器的动态特性。

为了使阻抗模型能够适用于研究更多场景下的振荡问题，目前已提出了建立能够统一表示换流器交、直流动态特性的多端口频率耦合阻抗模型，该模型具有交直流两侧的端口，能够同时表示换流器交流侧和直流侧的动态响应。但是，MMC内部桥臂电流除了交流侧和直流侧的电流外，还存在内部循环的二倍频负序环流分量，若考虑MMC内部子模块动态特性，必须增加环流分量作为输入量，如此就会导致模型更加复杂，计算模块化多电平换流器内部环流的难度更大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化多电平换流器内部环流的计算方法及装置，以解决现有技术多端口频率耦合阻抗模型需引入环流分量，进而导致模型更复杂以及计算模块化多电平换流器内部环流的难度增加的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种模块化多电平换流器内部环流的计算方法，包括：

计算模块化多电平换流器的桥臂电流；

利用模块化多电平换流器输出的电压参考值与所述模块化多电平换流器的桥臂电流，建立模块化多电平换流器的子模块动态模型；

利用模块化多电平换流器共模回路与所述模块化多电平换流器的子模块动态模型，求解二倍频负序环流分量。

进一步，作为优选地，所述计算模块化多电平换流器的桥臂电流，包括以正序相角表达模块化多电平换流器的桥臂电流的交流分量。

进一步，作为优选地，所述模块化多电平换流器输出的电压参考值为电磁暂态仿真中的模块化多电平换流器桥臂电压参考值。

进一步，作为优选地，所述利用模块化多电平换流器输出的电压参考值与所述模块化多电平换流器的桥臂电流，建立模块化多电平换流器的子模块动态模型，包括：

利用所述模块化多电平换流器桥臂电压参考值和桥臂电流，计算子模块电容电流的平均值；

利用所述子模块电容电流的平均值计算子模块电容电压的平均值；

利用所述子模块电容电压的平均值和所述模块化多电平换流器桥臂电压参考值计算桥臂电压；

根据所述桥臂电压建立模块化多电平换流器的子模块动态模型。

本发明还提供一种模块化多电平换流器内部环流的计算装置，包括：

桥臂电流计算模块，用于计算模块化多电平换流器的桥臂电流；