[发明专利]一种多馈入直流输电系统谐波不稳定的判定方法

摘要

本发明涉及一种多馈入直流输电系统谐波不稳定的判定方法，包括下述步骤：1)将直流侧电流通过换流器调制到交流侧，将交流侧电压通过换流器调制到直流侧。2)结合换流母线Ⅰ交流侧谐波阻抗和直流线路Ⅰ中的谐波电流计算在初始t时刻的换流器交流侧正负序谐波电压；根据多馈入直流系统交互作用因子，计算换流母线Ⅱ初始t时刻的正负序谐波电压。3)结合直流线路Ⅰ和Ⅱ的直流侧谐波阻抗，确定直流线路Ⅰ和直流线路Ⅱ在t+Δt时刻的谐波电流。4)确定判断直流线路谐波不稳定的判定依据。本发明是采用交流侧正负序阻抗和直流侧阻抗，并结合多馈入交互作用因子、谐波不稳定机理来判定多馈入直流系统中，直流线路之间是否会相互影响导致发生谐波不稳定。

主权项

1.一种多馈入直流输电系统谐波不稳定的判定方法，所述多馈入直流输电系统包括至少两个直流输电系统，所述直流输电系统包括在直流线路两侧的换流变压器，所述换流变压器包括送端换流变压器和受端换流变压器；所述直流输电系统的受端换流变压器通过换流母线分别与受端交流系统连接，所述受端交流系统通过高压联络线连接，其特征在于，所述方法包括下述步骤：1)根据开关函数调制理论，将直流侧电流通过换流器调制到交流侧，将交流侧电压通过换流器调制到直流侧；2)根据步骤1)中的电压电流调制关系，结合换流母线Ⅰ交流侧谐波阻抗，根据直流线路Ⅰ中的谐波电流计算在初始t时刻的换流器交流侧正负序谐波电压；根据多馈入直流系统交互作用因子，计算换流母线Ⅱ初始t时刻的正负序谐波电压；3)根据t时刻交流侧谐波电压，结合直流线路Ⅰ和直流线路Ⅱ的直流侧谐波阻抗，计算直流线路Ⅰ和直流线路Ⅱ在t+Δt时刻的谐波电流；4)根据直流线路在t+Δt时刻和t时刻的电流之比是否大于1，作为判断直流线路谐波不稳定的判定依据；所述步骤1)中，根据开关函数调制理论，得到直流侧电流通过换流器调制到交流侧电流的关系为：式中，为t时刻换流器交流侧(n+1)次正序谐波电流，为t时刻换流器交流侧(n‑1)次负序谐波电流，I_dcn(t)为t时刻换流器直流侧n次谐波电流；交流侧电压通过换流器调制到直流侧电压的关系为：式中，为t时刻换流器交流侧(n+1)次正序谐波电压，为t时刻换流器交流侧(n‑1)次负序谐波电压，U_dcn(t)为t时刻换流器直流侧n次谐波电压；所述步骤2)中，当多馈入直流输电系统中的直流输电系统为两个时，其受端交流系统Ⅰ和Ⅱ通过高压联络线连接，在直流线路Ⅰ的两侧分别设置送端换流变压器Ⅰ和受端换流变压器Ⅰ，受端换流变压器Ⅰ通过换流母线Ⅰ与交流系统Ⅰ连接；在直流线路Ⅱ的两侧分别设置送端换流变压器Ⅱ和受端换流变压器Ⅱ，受端换流变压器Ⅱ通过换流母线Ⅱ与交流系统Ⅱ连接；在初始t时刻，直流线路Ⅰ中的初始n次谐波电流为I_dcn(1)(t)，直流侧谐波电流经换流器调制到交流侧为：式中，为t时刻交流系统Ⅰ侧的n+1次正序谐波电流，为t时刻交流系统Ⅰ侧的n‑1次负序谐波电流；根据电路原理，得到换流器交流侧谐波电压为：式中，为t时刻交流系统Ⅰ侧(n+1)次正序谐波电压，为t时刻交流系统Ⅰ侧(n‑1)次负序谐波电压，为交流系统Ⅰ侧(n+1)次正序谐波阻抗，为交流系统Ⅰ侧(n‑1)次负序谐波阻抗；交流侧谐波阻抗是指从换流变压器二次侧看进去的整个受端交流系统的等效阻抗；结合换流母线Ⅰ和换流母线Ⅱ之间的多馈入直流系统交互作用因子MIIF₁₂，得到交流系统Ⅱ侧母线n+1次正序谐波电压和(n‑1)次负序谐波电压为：式中，MIIF₁₂表示当换流母线Ⅰ投入对称三相电抗器使得该母线上的交流电压降恰好为1％时，引起的换流母线Ⅱ的交流电压变化。