[发明专利]一种混合双极直流输电系统直流侧谐波电流的计算方法

权利要求书

1.一种混合双极直流输电系统直流侧谐波电流的计算方法，包括如下步骤：

（1）根据系统运行工况和系统主回路参数，对系统中的LCC以及MMC分别进行等效变换，得到LCC对应的等效三脉动电压源以及MMC对应的等效无源电路；

（2）对直流输电线路及其地线进行分段处理并计算出每一分段的导纳矩阵，进而通过递推法求得整条直流输电线路的导纳矩阵；

（3）根据所述的等效三脉动电压源、等效无源电路及直流输电线路建立系统的直流网络，进而通过将等效三脉动电压源、等效无源电路以及直流输电线路各自的导纳矩阵合并后利用节点电压分析法计算出直流输电线路首末两端节点的节点电压；

（4）根据直流输电线路首末两端节点的节点电压，通过倒推法求得直流输电线路每一分段节点的节点电压；进而求取直流输电线路及其地线每一分段节点的谐波电流。

2.如权利要求1所述的混合双极直流输电系统直流侧谐波电流的计算方法，其特征在于，所述的步骤（1）中，所述的等效无源电路由三组RLC链路并联而成，RLC链路从输入端至输出端依次由电容C、电感L和电阻R串联组成，所述的RLC链路的输出端接地；其中，C=2C₀/N，L=2L₀，R=NR₀；N为MMC桥臂换流子模块的级联个数，C₀为换流子模块中的电容，L₀为MMC的桥臂电抗，R₀为换流子模块的通态电阻。

3.如权利要求1所述的混合双极直流输电系统直流侧谐波电流的计算方法，其特征在于，所述的步骤（2）中，通过递推法求取整条直流输电线路的导纳矩阵的方法如下：

a.对直流输电线路中的第一分段线路L₁和第二分段线路L₂进行合并，根据以下算式计算出合并后的线路L₁₂的导纳矩阵G₁₂：

其中：L₁₂=L₁+L₂，Y_s-1和Y_m-1分别为线路L₁的自导纳矩阵和互导纳矩阵，Y_s-2和Y_m-2分别为线路L₂的自导纳矩阵和互导纳矩阵；

b.使线路L₁₂与第三分段线路L₃进行合并，根据步骤a计算出合并后的线路L₁₃的导纳矩阵G₁₃；

c.根据步骤a和b依次逐段进行合并，同时计算出每次合并后线路的导纳矩阵并保存，最后得到整条直流输电线路的导纳矩阵。

4.如权利要求1所述的混合双极直流输电系统直流侧谐波电流的计算方法，其特征在于，所述的步骤（4）中，通过倒推法求取直流输电线路上每一分段节点电压的方法如下：

a.将直流输电线路拆分成线路L(1,n-1)和线路L(n-1,n)，根据以下算式计算出直流输电线路中第n-1节点的节点电压U_n-1：

U_n-1＝[Y_s(1,n-1)+Y_s(n-1,n)]^-1[Y_m(1,n-1)U₁+Y_m(n-1,n)U_n]

其中：n为直流输电线路中分段节点的总个数，L(1,n-1)为第一节点至第n-1节点之间的线路，L(n-1,n)为第n-1节点至第n节点之间的线路，U₁、U_n分别为直流输电线路首末两端节点的节点电压，Y_s(1,n-1)和Y_m(1,n-1)分别为线路L(1,n-1)的自导纳矩阵和互导纳矩阵，Y_s(n-1,n)和Y_m(n-1,n)分别为线路L(n-1,n)的自导纳矩阵和互导纳矩阵；

b.然后将直流输电线路中的线路L(1,n-1)拆分成线路L(1,n-2)和线路L(n-2,n-1)，根据步骤a计算出拆分后直流输电线路中第n-2节点的节点电压U_n-2；

c.根据步骤a和b依次逐段进行拆分，同时计算出直流输电线路每一分段节点的节点电压。