1.考虑换相失败过程和控制器作用的直流输电系统等值方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、利用开关函数建立六脉动换流器的交直流耦合模型;S2、确定由基本分量、延迟触发分量与换相重叠分量构成的电压或电流开关函数的任意阶次解析表达式;S3、对六脉动换流器控制系统进行显式建模,即显式地对每一控制器的PI环节构建一个状态变量,根据其对应的控制框图列写微分方程以进行数值积分;所述的微分方程采用定电流控制微分方程,其计算公式如下: (11)式中,Idref、Idmeas分别为直流电流参考值、测量值,KI、KP分别积分系数、比例系数,αord为触发角指令值,tk为时间,T为积分时间常数,x1、x2为中间变量;S4、通过分析换相失败过程中换流阀导通机制,考虑换相失败对开关函数的影响,从而修正六脉动换流器等值模型,具体方法如下:在时刻 的开始直至 时间段之内,换相失败发生时的起始相、换相失败发生时的目标相、换相失败发生时的第三相对应的开关函数修正如下: (12) (13) (14)式中, 分别为换相失败发生时的起始相开关函数、换相失败发生时的目标相开关函数、换相失败发生时的第三相开关函数, 分别为换相失败发生时的起始相经过修正后的开关函数、换相失败发生时的目标相经过修正后的开关函数、换相失败发生时的第三相经过修正后的开关函数;S5、将两个修正后的六脉动换流器等值模型串联构建十二脉动换流器等值模型;所述的十二脉动换流器等值模型构建如下: (15)式中, 为基波角频率,两个六脉动换流器相位差 , 分别YY换流器和YD换流器k次开关函数。
2.根据权利要求1所述的考虑换相失败过程和控制器作用的直流输电系统等值方法,其特征在于,步骤S1中所述的交直流耦合模型由如下开关函数解析表达公式确定:1)交直流系统的电压耦合情况由下式开关函数描述: (1)2)交直流电流耦合情况可由下式开关函数描述 (2)式中, 为六脉动换流器直流侧电压, 为直流电流, 分别为交流侧三相电压, 分别为交流侧a、b、c三相电压开关函数, 分别为交流侧a、b、c三相电流开关函数。
3.根据权利要求2所述的考虑换相失败过程和控制器作用的直流输电系统等值方法,其特征在于,步骤S2所述的电压或电流开关函数的任意阶次解析表达式如下: (3)式中, 为电压或电流开关函数的k阶次解析表达式,下标x表示电压或电流开关函数,下标y表示a、b或c相; 为基本分量; 为延迟触发分量; 为换相重叠分量,k为正整数。
4.根据权利要求3所述的考虑换相失败过程和控制器作用的直流输电系统等值方法,其特征在于,所述的基本分量包括:a、b、c三相电压或电流开关函数k阶次解析表达式的基本分量,其计算公式分别如下: (4)式中, 分别为a、b、c三相电压或电流开关函数k阶次解析表达式的基本分量。
5.根据权利要求4所述的考虑换相失败过程和控制器作用的直流输电系统等值方法,其特征在于,所述的延迟触发分量包括:a、b、c三相电压或电流开关函数k阶次解析表达式的延迟触发分量,其计算公式分别如下: (5) (6)式中, 分别为a、b、c三相电压或电流开关函数k阶次解析表达式的延迟触发分量; 为简化公式而定义的辅助函数, 为换相过程中的延迟触发角, , 。
6.根据权利要求5所述的考虑换相失败过程和控制器作用的直流输电系统等值方法,其特征在于,所述的换相重叠分量包括:a、b、c三相电流开关函数k阶次解析表达式的换相重叠分量,其计算公式分别如下: (7) (8)式中, 分别为a、b、c三相电流开关函数k阶次解析表达式的换相分量, 为相过程中的换相重叠角, 为简化公式而定义辅助函数。
7.根据权利要求6所述的考虑换相失败过程和控制器作用的直流输电系统等值方法,其特征在于,所述的换相重叠分量还包括:a、b、c三相电压开关函数k阶次解析表达式的换相重叠分量,其计算公式分别如下: (9) (10)式中, 分别为a、b、c三相电压开关函数k阶次解析表达式的换相分量, 为简化公式而定义辅助函数。