1.一种基于差共模变换的直流短路电流计算方法,其特征在于,所述方法包括:分别建立换流器频域模型和直流线路频域模型,并分别对所述换流器频域模型和直流线路频域模型进行差共模变换,分别获取换流器共模模型、换流器差模模型、直流线路共模模型和直流线路差模模型;基于所述换流器共模模型、换流器差模模型、直流线路共模模型和直流线路差模模型,根据故障的边界条件建立等效的差共模网络,并求解所述等效的差共模网络,获取故障点处的共模短路电流和差模短路电流;将故障点处的共模短路电流和差模短路电流作为激励,分别求解所述共模网络和差模网络中网络各处的电流;将所述共模网络和差模网络中网络各处的电流作差共模反变换和拉普拉斯反变换,获取短路电流故障分量的时域解析解;其中,所述换流器共模模型和换流器差模模型包括:交流侧不接地同时直流侧电容中点接地类型、交流侧不接地同时直流侧箝位电阻中点接地类型、交流侧接地同时直流侧电容中点接地类型和交流侧接地同时直流侧箝位电阻中点接地类型;所述直流线路共模模型和直流线路差模模型相同。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法利用如下方式对所述换流器频域模型和/或直流线路模型进行差共模变换,包括:其中,I ∑ 和I Δ 分别为电流共模分量和电流差模分量;U ∑ 和U Δ 分别为电压共模分量和电压差模分量;I p 和I n 分别为电流对应的正极参数和负极参数;U p 和U n 分别为电压对应的正极参数和负极参数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若短路故障为负极接地故障,则故障的边界条件为:进行差共模变换后,故障的边界条件变为:其中,U f,n 为故障点处负极电压,单位为kV;I f,p 和I f,n 分别为从故障点流向大地的正极、负极电流,单位为kA;R f 为故障点与大地之间的过渡电阻,单位为Ω;U f,∑ 和U f,Δ 分别为故障点处共模低压和差模电压,单位为kV;I f,∑ 和I f,Δ 分别为从故障点处流出的共模电流和差模电流,单位为kA。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法利用如下方式对所述换流器频域模型和/或直流线路模型进行差共模反变换,包括:其中,I ∑ 和I Δ 分别为电流共模分量和电流差模分量;U ∑ 和U Δ 分别为电压共模分量和电压差模分量;I p 和I n 分别为电流对应的正极参数和负极参数;U p 和U n 分别为电压对应的正极参数和负极参数。
5.一种基于差共模变换的直流短路电流计算系统,其特征在于,所述系统包括:模型确定单元,用于分别建立换流器频域模型和直流线路频域模型,并分别对所述换流器频域模型和直流线路频域模型进行差共模变换,分别获取换流器共模模型、换流器差模模型、直流线路共模模型和直流线路差模模型;差共模短路电流确定单元,用于基于所述换流器共模模型、换流器差模模型、直流线路共模模型和直流线路差模模型,根据故障的边界条件建立等效的差共模网络,并求解所述等效的差共模网络,获取故障点处的共模短路电流和差模短路电流;网络各处电流确定单元,用于将故障点处的共模短路电流和差模短路电流作为激励,分别求解所述共模网络和差模网络中网络各处的电流;短路电流确定单元,用于将所述共模网络和差模网络中网络各处的电流作差共模反变换和拉普拉斯反变换,获取短路电流故障分量的时域解析解;其中,所述换流器共模模型和换流器差模模型包括:交流侧不接地同时直流侧电容中点接地类型、交流侧不接地同时直流侧箝位电阻中点接地类型、交流侧接地同时直流侧电容中点接地类型和交流侧接地同时直流侧箝位电阻中点接地类型;所述直流线路共模模型和直流线路差模模型相同。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述模型确定单元,利用如下方式对所述换流器频域模型和/或直流线路模型进行差共模变换,包括:其中,I ∑ 和I Δ 分别为电流共模分量和电流差模分量;U ∑ 和U Δ 分别为电压共模分量和电压差模分量;I p 和I n 分别为电流对应的正极参数和负极参数;U p 和U n 分别为电压对应的正极参数和负极参数。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,若短路故障为负极接地故障,则故障的边界条件为:进行差共模变换后,故障的边界条件变为:其中,U f,n 为故障点处负极电压,单位为kV;I f,p 和I f,n 分别为从故障点流向大地的正极、负极电流,单位为kA;R f 为故障点与大地之间的过渡电阻,单位为Ω;U f,∑ 和U f,Δ 分别为故障点处共模低压和差模电压,单位为kV;I f,∑ 和I f,Δ 分别为从故障点处流出的共模电流和差模电流,单位为kA。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述短路电流确定单元,利用如下方式对所述换流器频域模型和/或直流线路模型进行差共模反变换,包括:其中,I ∑ 和I Δ 分别为电流共模分量和电流差模分量;U ∑ 和U Δ 分别为电压共模分量和电压差模分量;I p 和I n 分别为电流对应的正极参数和负极参数;U p 和∪ n 分别为电压对应的正极参数和负极参数。