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申请/专利权人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司

摘要：本发明提供一种基于分段线性化的LCC‑HVDC系统直流故障暂态建模方法与系统，该方法包括：S1.采用CIGREHVDCBenchmark标准模型的物理拓扑结构，对LCC‑HVDC系统的装备与网络进行梳理，得到LCC‑HVDC系统非线性数学模型；S2.对LCC‑HVDC系统原始非线性数学模型中非线性项进行分段线性化处理，确定每段线性化的工作点；S3.根据每段线性化的工作点，建立LCC‑HVDC系统直流故障暂态模型。本发明可有效解决故障检测阶段中面临的困难，并对故障电流进行解析计算，为保护装置选项与参数整定、暂态特性分析提供依据。

主权项：1.一种基于分段线性化的LCC-HVDC系统直流故障暂态建模方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.采用CIGREHVDCBenchmark标准模型的物理拓扑结构，对LCC-HVDC系统的装备与网络进行梳理，得到LCC-HVDC系统非线性数学模型；S2.对LCC-HVDC系统原始非线性数学模型中非线性项进行分段线性化处理，确定每段线性化的工作点；S3.根据每段线性化的工作点，建立LCC-HVDC系统直流故障暂态模型；步骤S1中LCC-HVDC系统非线性数学模型具体为：对于送端系统，控制器采用定直流电流控制方式，电流控制器原始数学模型： 其中，idcr是送端系统换流器直流侧直流电流,idref为定电流控制中直流电流指令值，π是角度180°的弧度值，αrord为触发角指令值，krpcc和kricc为电流控制器PI参数；直流线路模型： 其中，udcr是送端系统换流器直流侧直流电压，udc为受端系统等效直流电压，idcr是送端系统换流器直流侧直流电流，Rdcr、Ldcr分别为直流线路电阻及电感；送端换流器模型为： udcr为送端系统换流器直流侧直流电压，Vcr是送端系统换流器交流侧端电压相幅值,αrord为触发角指令值，ωLdcr是换相过程中引起的直流压降的换相电抗，π是角度180°的弧度值，式3右边第一项为由余弦函数构成的非线性项；步骤S2中对非线性数学模型中非线性项进行分段线性化处理时，通过线性拟合的方法来逼近余弦函数项；所述线性拟合的方法采用两段逼近的方式： 式4是余弦函数cosα在αx处的泰勒公式二阶展开，首先，在LCC-HVDC的稳态工作点A0处对余弦函数曲线y进行拟合逼近，稳态工作点A0对应的触发角为α0，第一段线性拟合曲线为y1表示为：y1＝cosα0-sinα0α-α05第二段的线性拟合曲线y2的工作点为A1，工作点A1对应的触发角为α1，对应的y2曲线表示为：y2＝cosα1-sinα1α-α16两段的分段线性拟合曲线y1、y2分别对应状态1与状态2；所述步骤S3中根据状态1与状态2下的交直流电压关系，得到LCC-HVDC系统直流故障暂态模型，所述LCC-HVDC系统直流故障暂态模型等效为戴维南电路，其中状态1与状态2下戴维南电路的电压及电阻分别定义为： 其中VLCC0和RLCC0分别为状态1下LCC-HVDC系统暂态模型的等效电压和电阻，VLCC1和RLCC1分别为状态2下LCC-HVDC系统暂态模型的等效电压和电阻。

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