[发明专利]基于非线性规划的模块化多电平换流器参数整体计算方法

摘要

本发明属于电力系统分析与计算领域，尤其涉及一种基于非线性规划的模块化多电平换流器参数整体计算方法。包括获取系统参数；设计变量；确定目标函数；确定约束条件；非线性规划求解。本发明采用非线性规划的方法，对MMC主设备参数联接变压器二次侧额定电压US、联接变压器漏抗LT、桥臂电抗值Larm、子模块电容值C0和换流器交流输出电压的基频分量UC进行整体求解，使求得的参数取值更加精确，节省系统建设投资，降低系统运行损耗，改善系统的综合性能。

主权项

基于非线性规划的模块化多电平换流器参数整体计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)获取系统参数包括系统频率f，直流电压Udc，单相上桥臂子模块个数N，联接变压器额定容量Sn，桥臂暂态电流上升率α，电容电压波动百分比ε，交流电网电压波动率η，联接变压器短路阻抗百分数最小值kd％，联接变压器短路阻抗百分数最大值ka％，电压调制比最大值mmax，换流器的运行范围要求；2)设计变量联接变压器二次侧额定电压US、联接变压器漏抗LT、桥臂电抗值Larm、子模块电容值C0和换流器交流输出电压的基频分量UC构成未知相量x，即：x＝[US,LT,Larm,C0,UC]  (1)3)确定目标函数minf＝‑US  (2)4)确定约束条件-(USUCω(LT+12Larm))2+P02+(Q0+US2ω(LT+12Larm))2≤0---(3)]]>-Larm+18ω2C0(UdcN)(SC3Ikm+Udc)≤0---(5)]]>-Larm+Udc2α≤0---(6)]]>-LT+kd%·US2Sn≤0---(7)]]>LT-ka%·US2Sn≤0---(8)]]>UC-mmaxUdc232≤0---(9)]]>其中， ω＝2*π*f；SC=P02+(Q0-P02+Q02US2ωL)2;]]>Ikm=P02+Q02US·23·12·20%;]]>m=23(ωL)2US2(P02+Q02)+US2-2ωLQ0Udc2;]]>(P0,Q0)为换流器运行范围中最大视在功率运行点对应的坐标，其中P0为横坐标，即有功功率值，Q0为纵坐标，即无功功率值；Sc为注入换流器的最大视在功率，cosφ为换流器的功率因数；Ikm为二倍频环流峰值；ω为换流器交流电压的基波角频率；L为连接电抗；m为电压调制比；5)非线性规划求解对式(1)‑(9)构成的非线性规划问题进行求解，得到联接变压器二次侧额定电压US、联接变压器漏抗LT、桥臂电抗值Larm、子模块电容值C0、换流器交流输出电压的基频分量UC。