考虑故障状态的LCC-HVDC建模方法研究

直流输电系统的参数设计和故障分析依赖于系统建模与仿真,常规详细模型的仿真需要借助实时数字仿真等设备,而现有的简化模型又难以保证故障状态下的准确性,亟需提出新的建模方法以减小简化模型的暂态误差,继而降低直流输电系统的仿真难度与投入成本。为此,文中提出一种基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)的常微分方程(ODE)模型,并将开关函数扩展到兼顾故障运行状态。首先,基于开关函数理论推导出LCC-HVDC的ODE模型;接着分析了自然换相点偏移和换相失败对开关函数的影响,并以此提出一种考虑故障状态的开关函数调制策略;最后结合仿真算例,研究了ODE模型在多种故障状态下的运行特性,并计算对比了仿真误差与运行效率。仿真结果表明,文中ODE模型能够准确反映换流阀的各种故障状态,且具有误差小、效率高的优点。