(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210863163.7 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 四川大学 地址 610065 四川省成 都市武侯区一环路 南一段24号 (72)发明人 李保宏　徐瑞廷　刘天琪　江琴　 (74)专利代理 机构 成都禾创知家知识产权代理 有限公司 51284 专利代理师 刘凯 (51)Int.Cl. H02M 7/162(2006.01) H02M 1/088(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于多开关函数的LCC宽频阻抗模 型构 建方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于多开关函数的LCC宽 频阻抗模型构建方法， 从LCC自身换相机制出 发， 使用多个开 关函数描 述LCC的电流电压， 将LCC的 换相过程分为纵向换相过程和横向换相过程； 构 建LCC的时域模型， 为换相重叠过程设立对应的 开关函数， 表达出计及换相过程时的LCC交直流 侧电压电流波形； 对LCC的时域模型进行线 性化， 转化到谐波状态空间模型， 计算LCC阻抗。 本发明 基于多个开 关函数和谐波状态空间法， 并考虑了 包括锁相环在内的控制环路影 响， 建立了一种能 够描述电网换相型换流器LCC特征谐波和动态换 相重叠过程的模型， 可以准确计算出其在0~ 2000Hz范围内的交直流侧阻抗， 填补了当前在 LCC宽频阻抗计算方法上的空白， 为含LCC系统的 谐波稳定性分析提供有力工具。 权利要求书3页 说明书10页 附图7页 CN 115208214 A 2022.10.18 CN 115208214 A 1.一种基于多开关函数的LC C宽频阻抗模型构建方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 从LCC自身换相机制出发， 使用多个开关函数描述LCC的电流电压， 将LCC的换相 过程分为纵向换相过程和横向换相过程； 步骤2： 构建LCC的时域模型， 为换相重叠过程设立对应的开关函数， 表达出计及换相过 程时的LC C交直流侧电压电流波形； 步骤3： 对LC C的时域模型进行线性 化， 转化到谐波状态空间模型， 计算 LCC阻抗。 2.根据权利要求1所述的基于多开关函数的LCC宽频阻抗模型构建方法， 其特征在于， 所述纵向换相过程代表同一相上下桥臂晶闸管之间的切换， 对应开关函数swvj； 所述横向换 相过程代 表不同相晶闸管之间的换相过程， 对应开关函数swhj； 所述LCC的时域模型中， LC C的直流侧电压vd和交流侧电流 iaca分别表示 为： 其中， 式中， j＝a,b,c,分别对应表示A、 B、 C三相， vd为LCC直流侧电压， vacj为LCC在公共并网点 的交流电压， LC为变压器漏感， ω1为系统基频， α 为LCC延迟触发角， 为锁相环输出； σcmj和 σdmj分别为第j相桥臂漏感电流与直流侧电流idc的差模和共模分量， 也是交流侧电流iaca的 强制分量， buj和blj分别为第j相交流电流iacj的自由分量， swhuj和swhlj分别为LCC 上半桥臂和 下半桥臂的横向开关函数。 3.根据权利要求2所述的基于多开关函数的LCC宽频阻抗模型构建方法， 其特征在于， 所述计算 LCC阻抗时， 将式(1)、 (2)转 化到谐波状态空间， 有： 式中， 用正体加粗符号对应地表示谐波状态空间下式(1)、 (2 )中的各变量， S＝diag权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115208214 A 2(…,‑2jω1,‑jω1,0,jω1,2jω1,…)； 在LCC交流侧三相对称的前提下， 通过对称分量法将 原来的三相模型转换为单相模型： 式中， 所有LCC交流侧变量均为转化为单相模型后的A相变量， 下标a被省略以简化表 达； 为零序分量 提取矩阵， I 为单位矩阵； 在谐波状态空间中， σdm和σcm的表达式为： 式中， 和 为相转换矩阵， s代 表系统交流侧注入扰动的相序， 且s＝+, ‑,0， 其值为 将式(5)、 (6)线性 化， 得： 式(12)中的各系数矩阵为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115208214 A 3