[发明专利]多端柔性直流输电系统的直流侧短路故障电流计算方法及系统

权利要求书

1.一种多端柔性直流输电系统的直流侧短路故障电流计算方法，其特征在于，包括：

1)将n端的多端柔性直流输电系统中的n个换流站作为n个节点，将每一个n个节点等效为一个纯电容电路、并忽略对地电阻采用RL串联模型，将故障点视为接地的极间短路故障电阻R_f，得到直流侧短路故障模型；

2)将直流侧短路故障模型划分为故障区域与非故障区域，并将n端的多端柔性直流输电系统解耦为非故障区域对应的n-1端柔性直流输电系统、故障区域对应的双端柔性直流输电系统；

3)针对非故障区域对应的n-1端柔性直流输电系统，将作用于同一支路的几个换流站等效为一个换流站独立作用一条支路，从而将其进一步解耦为n-1个独立的低阶单端柔性直流输电系统；针对n-1个独立的低阶单端柔性直流输电系统列写非线性微分方程以及初始条件方程，将非线性微分方程以及初始条件方程进行联立求解，得到接地支路故障电流；针对故障区域对应的双端柔性直流输电系统，直接对故障区域列写状态方程并求解，得到接地支路故障电流。

2.根据权利要求1所述的多端柔性直流输电系统的直流侧短路故障电流计算方法，其特征在于，步骤1)中得到的直流侧短路故障模型中，n个节点连续编号为1～n，故障点视为一个节点n+1通过极间短路故障电阻R_f接地，任意节点i通过对地电容C_i接地，任意相邻的节点i和j之间连接有线路感抗L_ij和线路阻抗R_ij，且节点n+1位于节点1和节点2之间。

3.根据权利要求2所述的多端柔性直流输电系统的直流侧短路故障电流计算方法，其特征在于，步骤1)中任意节点i的对地电容C_i由均压法计算得到，其的函数表达式为：

Ci＝(2C_on/N)×3

上式中，C_on为子模块电容，N为单桥臂电容的数量。

4.根据权利要求3所述的多端柔性直流输电系统的直流侧短路故障电流计算方法，其特征在于，步骤2)中将直流侧短路故障模型划分为故障区域与非故障区域包括：根据故障点两侧的换流站中的电容C₁、C₂，根据电容C₁、C₂的能量将故障系统解耦为故障支路与非故障区域，故障支路吸收的能量从电容C₁、C₂吸收，非故障区域吸收的能量从电容C₁...C_n吸收，直接与故障支路相连的为故障区域，剩余的为非故障区域，故障区域与非故障区域存在相同换流站，从而将n端的多端柔性直流输电系统解耦为非故障区域对应的n-1端柔性直流输电系统、故障区域对应的双端柔性直流输电系统。