r>[0044] ①子模块电容放电电流变化率计算。
[0045] 子模块放电回路等效电路如图2所示。其中Uq为回路等效电感，Req为回路等效 电阻，C sm为子模块电容，N为桥臂子模块数。
[0046] 其中IUf对较小，可以忽略不计，因此电容放电周期可以计算为：
[0047]
C3)
[0048] 则子模块放电电流上升率可以计算为：
[0049]
⑷
[0050] ②交流馈入电流上升率计算。
[0051] 交流馈入电流等效回路如图3所示。其中R^Rstray为回路等效电阻，L。为变压器 短路阻抗，U sS电网相电压，L %为支路等效电感。
[0052] 由于I、Rstrayffi对较小，可以忽略不计，则桥臂电流可以计算为：
[0053]
[0054] 考虑最严重的工况，则桥臂电流上升率最大值可以计算为：
[0055]
[0056] 系统保护动作前的桥臂最大电流可以计算为（直流极线短路故障时Uq等于 L ) ·
[0057]
[0058] 式中，Ipra为桥臂过流保护电流整定值；T pro为桥臂过流保护时间整定值，U d。为直 流母线电压。
[0059] 最后比较I1111^P I fault的大小关系，并确定直流电抗器的最终设计值。
[0060] 直流电抗器最终设计值的确定方法为：
[0061] 当Ilini大于I -』寸，理论上可以不设置直流电抗器。
[0062] 当Ilin/J、于I &』寸，需要设置直流电抗器来抑制故障电流，此时需要通过解方程 来计算直流电抗器下限值Llini，方程如下（接入直流电抗器后的直流双极短路故障回路等 效电感U q为L _与直流电抗器的和）：
[0063]
[0064] 解方程（8)，可以得到直流电抗器取值的下限值：
[0065] Llin= max(L dcl, Ldc2) (9)
[0066] 式中：
[0067]
[0068] 考虑直流电抗器的优化配置，则选择计算得到的直流电抗器下限值LlllJt为直流 电抗器的最终设计值，即L d。= L 1ιηι。
[0069] 上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范 围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不 需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1. 一种适用于模块化多电平换流器的直流电抗器参数设计方法，其特征是，包括： (1) 根据换流阀参数确定桥臂允许的最大瞬时电流值Illnl; (2) 计算发生直流极线短路故障时，换流站闭锁前的桥臂电流最大值Ifault; (3) 将桥臂允许的最大瞬时电流值Ilini和系统闭锁前的桥臂电流最大值I fault进行比 较，如果IlinMfault，则不设置直流电抗器；如果I lin〈Ifault，则计算直流电抗器电感的下限值 Llini，并作为直流电抗器电感的最终设计值。2. 如权利要求1所述的一种适用于模块化多电平换流器的直流电抗器参数设计方法， 其特征是，所述步骤（1)中桥臂允许的最大瞬时电流值Ini艮据换流阀中各元器件的电流 限制参数来设定。3. 如权利要求1所述的一种适用于模块化多电平换流器的直流电抗器参数设计方法， 其特征是，所述步骤（2)中，系统闭锁前桥臂电流最大值I fault的计算方法为： 发生直流极线短路故障后，桥臂故障电流由两部分组成：一部分为子模块电容放电电 流，一部分为交流系统馈入产生的电流； 直流极线短路故障时支路等效电感Uq等于桥臂电抗器电感值L 分别计算子模块电容放电电流上升率和交流系统馈入产生的电流上升率，根据上述电 流上升率与桥臂过流保护时间整定值Tpra，得到系统闭锁前桥臂电流最大值Ifault。4. 如权利要求3所述的一种适用于模块化多电平换流器的直流电抗器参数设计方法， 其特征是，所述子模块电容放电电流上升率的确定方法为：其中，Uq为回路等效电感；R %为回路等效电阻；Csni为子模块电容；N为桥臂子模块数； T。为电容放电周期；U d。为直流母线电压。5. 如权利要求3所述的一种适用于模块化多电平换流器的直流电抗器参数设计方法， 其特征是，所述交流系统馈入产生的电流上升率的确定方法为：其中，1]3为换流阀侧交流相电压峰值；L。为变压器短路阻抗。6. 如权利要求3所述的一种适用于模块化多电平换流器的直流电抗器参数设计方法， 其特征是，系统闭锁前桥臂电流最大值Ifault具体为：其中，为桥臂过流保护整定值；US为换流阀侧交流相电压峰值；Ud。为直流母线电 压；LalJ^桥臂电抗器电感值；L。为变压器短路阻抗值；Tpra为桥臂过流保护时间整定值。7. 如权利要求1所述的一种适用于模块化多电平换流器的直流电抗器参数设计方法， 其特征是，所述步骤（3)中计算直流电抗器电感的下限值L lini的方法具体为：其中，为桥臂过流保护整定值，Us为换流阀侧交流相电压峰值；ud。为直流母线电 压；LalJ^桥臂电抗器电感值；L。为变压器短路阻抗；Tpra为桥臂过流保护时间整定值。8.如权利要求4所述的一种适用于模块化多电平换流器的直流电抗器参数设计方法， 其特征是，直流电抗器电感取值的下限值Llini具体为： Llim= max (L dcl, Ldc2)；Lmi为桥臂电抗器值；L。为变压器短路阻抗，I pra为桥臂过流保护整定值，I fault为系统 闭锁前桥臂电流最大值，Us为换流阀侧交流相电压峰值；U d。为直流母线电压，T pro为桥臂过 流保护时间整定值。
【专利摘要】本发明公开了一种适用于模块化多电平换流器的直流电抗器参数设计方法，包括：根据换流阀参数确定桥臂允许的最大瞬时电流值Ilim；计算发生直流极线短路故障时，系统闭锁前的桥臂电流最大值Ifault；将桥臂允许的最大瞬时电流值Ilim和系统闭锁前的桥臂电流最大值Ifault进行比较，计算直流电抗器电感的下限值Llim，并作为直流电抗器电感的最终设计值。本发明有益效果：通过桥臂所能承受的最大故障电流限值条件来设计直流电抗器电感值，同时考虑了交流馈入、电容放电对故障电流的影响，计算方法简单，计算结果更加准确。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105138799
【申请号】CN201510600686
【发明人】孙树敏, 颜世昭, 行登江, 王昭鑫, 辛征, 石鑫, 李笋, 赵鹏, 李广磊, 张用, 程艳, 吴金龙
【申请人】国网山东省电力公司电力科学研究院, 西安许继电力电子技术有限公司, 国家电网公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月18日