本技术公开了一种基于CSC‑HVDC阀组间交互模型的故障分析方法,该方法包括获取待检测的CSC‑HVDC系统的工作状态电气参数,构建用于进行故障分析的CSC‑HVDC阀组间交互模型,将所述待检测的CSC‑HVDC系统的工作状态电气参数作为所述CSC‑HVDC阀组间交互模型的输入,输出得到待检测的CSC‑HVDC系统的动态特征参数,进而根据得到的动态特征参数对待检测的CSC‑HVDC系统进行故障分析;该模型通过定性分析电网阻抗作用下CSC‑HVDC上下阀组交流测的耦合特性,建立了CSC‑HVDC的动态分析等效电路,能够更加准确地描述弱电网连接CSC‑HVDC系统的动态特性,在CSC‑HVDC系统发生直流故障时,本发明能够更加准确地描述各关键电气量的复杂耦合特性及其变化规律,进而帮助对CSC‑HVDC系统故障分析精度的提高。
背景技术
主动换相型电流源换流器(ActivelyCommutatedCurrent-Source-Converter,CSC)作为一种可控关断的电流源型换流器,其近年来在直流输电领域的应用逐渐得到学界重视。由于采用全控型器件,CSC的桥臂换相过程不依赖交流网侧电压,因此可以完全避免换相失败问题,相较于LCC能够更好的应对交流侧故障,有利于提高对弱交流系统的支撑能力,也能够为无源网络供电。与MMC相比,在直流故障处理方面CSC也具有天然优势,其直流出口处固有的平波电感能够有效限制故障电流发展速度,且CSC可以控制直流电压极性反转,具备直流故障电流清除能力,无需额外配备价格高昂的限流装置、直流断路器等设备,因此非常适合构建新型直流输电系统。
传统三电平CSC单元存在交直流谐波大、功率传输等级有限等问题,为此电工所李子欣团队提出一种适用于高压大功率输电场景的移相式12脉波CSC-HVDC系统(以下简称CSC-HVDC),其由两个三电平CSC单元级联构成,CSC-HVDC的电压功率等级、控制灵活度、谐波特性均优于普通三电平CSC系统,因此更适合作为高压直流输电系统中的换流器。目前针对CSC-HVDC系统的研究多集中在稳态下的建模、调制控制和相关设备的分析设计方面。
近年来,有学者建立了CSC-HVDC瞬态状态空间方程,但其将交流侧等效为对称恒定正弦电压源,认为换流器连接于无穷大电网从而在交流母线处将CSC-HVDC上下阀组解耦,因此本质上仍为三电平CSC单元的暂态模型,并不适合分析连接于弱交流系统时CSC-HVDC的暂态特性。目前关于CSC-HVDC暂态建模与直流故障分析的相关研究很少,在现有技术中由于模型精度不足导致模型预测的动态特征参数与实际情况存在偏差,同时现有模型在暂态故障或扰动的情况下分析能力有限,无法准确捕捉系统的动态行为,使得在进行故障分析时,无法精确的对系统进行故障分析,且现有文献均未考虑CSC-HVDC上阀组与下阀组之间的交互作用。
实现思路