本发明公开了一种交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，包括：监测系统的交流侧各相电压以及直流侧的电气运行参数，求取系统发生不对称故障时换流阀的每两相的换相角和触发偏移角；采用对称分量对交流侧的各相电压和电流进行表示；建立开关函数模型，获得直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系和直流侧电流与交流侧电流之间的关联关系；在VDCOL控制下，获得交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系；实时监测交流侧的各相电压，根据所述交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系，获得直流侧注入交流侧的短路电流。本发明提供的方法可以准确地检测出在系统发生不对称故障时，直流系统注入交流系统的短路电流。
1.一种交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
监测交直流混联系统的交流侧各相电压以及直流侧的电气运行参数，求取交直流混联系统发生不对称故障时换流阀的每两相的换相角和触发偏移角；
采用对称分量法将所述交流侧的不对称电压相量和电流相量分别分解为三相对称相量；
建立开关函数模型，结合所述每两相的换相角、触发偏移角和三相对称相量，获得直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系，以及直流侧电流与交流侧电流之间的关联关系；
在依赖于电压的电流限制指令的控制下，利用所述直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系以及所述直流侧电流与交流侧各相电流之间的关联关系，获得交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系；
监测所述交流侧的各相电压，根据所述交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系，检测出所述交直流混联系统发生不对称故障时直流侧注入交流侧的短路电流。
2.如权利要求1所述的交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，其特征在于，所述监测交直流混联系统的交流侧各相电压以及直流侧的电气运行参数，求取交直流混联系统发生不对称故障时换流阀的每两相的换相角和触发偏移角的步骤包括：采用等间隔方式对所述交直流混联系统中的各个换流阀进行触发控制；
检测出交流侧三相电路的换相电压、换相电抗以及直流电流均值，并计算出任意两相的换相电压与参考相量的相位差；
根据所述换相电压和所述相位差，获得交直流混联系统发生不对称故障时， 各个换流阀导通时的实际触发角；
根据所述换流阀导通时的实际触发角、所述换相电压、所述换相电抗以及所述直流电流均值，计算每两相换相时的换相角；
根据所述任意两相的换相电压与参考相量的相位差，计算出相应的每两相换相时的换流阀的触发偏移角。
3.如权利要求2所述的交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，其特征在于，所述根据所述换流阀导通时的实际触发角、所述换相电压、所述换相电抗以及所述直流电流均值，计算每两相换相时的换相角的步骤包括：通过以下方程计算出每两相换相时的换相角μmn：
μmn＝arccos(cosαmn-2XrId/umn)-αmn
其中，μmn为所述每两相换相时的换相角；αmn为所述换流阀导通时的实际触发角，m、n为三相电路中的任意两相，umn为m、n两相的换相电压幅值；Xr为换相电抗；Id为直流电流平均值。
4.如权利要求2所述的交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，其特征在于，所述根据所述任意两相的换相电压与参考相量的相位差，计算出相应的每两相换相时的换流阀的触发偏移角的步骤包括：通过以下方程计算出每两相换相时的换流阀的触发偏移角θmn：
其中，θmn为所述每两相换相时的换流阀的触发偏移角；m、n为三相电路中的任意两相； 为所述任意两相的换相电压与参考相量的相位差；α0为换流阀正常状态下的触发延迟角。
5.如权利要求1～4任一项所述的交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，其特征在于，所述建立开关函数模型，结合所述每两相的换相角、触发偏移角和三相对称相量，获得直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系，以及直流侧电流与交流侧电流之间的关联关系的步骤包括：建立开关函数模型，并根据所述开关函数模型对换流阀的开断特性进行模拟；
利用所述开关函数模型对交流侧各相电压进行调制，获得直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系为：ud=uasua+ubsub+ucsuc；其中，ud为直流侧电压，ua为交流侧a相电压，sua为交流侧a相电压的开关函数；ub为交流侧b相电压，sub为交流侧b相电压的开关函数；uc为交流侧c相电压，suc为交流侧c相电压的开关函数；
利用所述开关函数模型对直流侧电流进行调制，获得直流侧电流与交流侧各相电流之间的关联关系：ia=idsia；ib=idsib；ic=idsic；其中，ia、ib和ic分别为交流侧的各相电流；id为直流侧电流；sia为交流侧a相电流的开关函数；sib为交流侧b相电流的开关函数；sic为交流侧c相电流的开关函数。
6.如权利要求5所述的交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，其特征在于，所述建立开关函数模型，结合所述每两相的换相角、触发偏移角和三相对称相量，获得直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系，以及直流侧电流与交流侧电流之间的关联关系的的步骤还包括：根据所述交直流混联系统发生不对称故障时换流阀的每两相的换相角和触发偏移角，分别获得开关函数模型中的交流侧的各相电压的开关函数的基本分 量、修正分量和换相分量，以及交流侧的各相电流的开关函数的基本分量、修正分量和换相分量；
将所述交流侧的各相电压的开关函数的基本分量、修正分量和换相分量进行叠加，作为交流侧的各相电压的开关函数；将所述交流侧的各相电流的基本分量、修正分量和换相分量进行叠加，作为交流侧各相电流的开关函数。
7.如权利要求6所述的交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，其特征在于，所述在依赖于电压的电流限制指令的控制下，利用所述直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系以及所述直流侧电流与交流侧各相电流之间的关联关系，获得交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系的步骤包括：在所述交直流混联系统发生不对称故障时，所述交直流混联系统直流侧电压ud下降至预设定值时将所述依赖于电压的电流限制指令激活；
在所述依赖于电压电流限制指令的控制下，将直流侧电流输出为：
其中，id为所述直流侧电流，ud所述交直流混联系统的直流侧电压，ud max为直流侧电压的最大值，ud min为直流侧电压的最小值，id min为直流侧电流的最小值，id max为直流侧电流的最大值；
根据所述直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系：ud=uasua+ubsub+ucsuc，以及所述直流侧电流与交流侧各相电流之间的关联关系：ia=idsia；ib=idsib；ic=idsic，计算获得交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系。
一种交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，特别是涉及一种交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法。
背景技术
[0002] 随着近年来高压直流输电(High-Voltage Direct Current，简称HVDC)的迅速发展，我国正逐步形成世界上最大的含多馈入直流输电系统的互联电网。但交直流混联系统相互作用对电网安全稳态运行的影响越来越明显，给电网规划和运行带来了诸多技术困难。并且当交流系统发生不对称故障时，交直流混联系统产生的各次特征和非特征谐波将有可能影响系统的安全稳定运行。
[0003] 目前虽然已有学者提出了在系统发生对称故障时，直流系统注入交流系统的短路电流的检测方法，但仍缺乏描述当系统发生不对称故障时，直流系统注入交流系统的短路电流的检测方法。
发明内容
[0004] 基于此，本发明提供一种交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，能在交直流混联系统发生不对称故障时，准确地检测计算出直流系统注入交流系统的短路电流。
[0005] 一种交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，包括如下步骤：
[0006] 监测交直流混联系统的交流侧各相电压以及直流侧的电气运行参数，求取交直流混联系统发生不对称故障时换流阀的每两相的换相角和触发偏移角；
[0007] 采用对称分量法将所述交流侧的不对称电压相量和电流相量分别分解为三相对称相量；
[0008] 建立开关函数模型，结合所述每两相的换相角、触发偏移角和三相对称相 量，获得直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系，以及直流侧电流与交流侧电流之间的关联关系；
[0009] 在依赖于电压的电流限制指令的控制下，利用所述直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系以及所述直流侧电流与交流侧各相电流之间的关联关系，获得交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系；
[0010] 监测所述交流侧的各相电压，根据所述交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系，检测出所述交直流混联系统发生不对称故障时直流侧注入交流侧的短路电流。
[0011] 上述交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，首先监测交直流混联系统的交流侧各相电压及直流侧的电气运行参数，严格基于系统换流及控制特性，根据直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系以及直流侧电流与交流侧各相电流之间的关联关系，获得可以直观地反映交直流系统相互作用机理的交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系，解决了在发生不对称故障时直流系统注入交流系统的电流的计算问题，填补了在系统不对称故障下从直流系统注入交流系统的短路电流大小的计算方法的空白，克服了现有的描述交流系统与直流系统相互关系的变量繁多的缺点，为电网规划与运行提供了一种研究交直流系统相互影响的技术方法。本发明的交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，是研究交流系统与直流系统相互影响的核心方法，可应用于交直流电网规划和运行控制。
附图说明
[0012] 图1是本发明交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法在一实施例的流程示意图。
[0013] 图2是交直流混联系统在一实施例的结构示意图。
[0014] 图3是图1中获得交直流混联系统发生不对称故障时换流阀的每两相的换相角和触发偏移角的流程示意图。
[0015] 图4是图1中实现直流侧电压、电流与交流侧各相电压、各相电流之间的 关联关系的流程示意图。
[0016] 图5是图1中VDCOL环节所对应的直流电压和直流电流的特性曲线示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0018] 如图1所示，是本发明交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法在一实施例的流程示意图，包括以下步骤：
[0019] 步骤S1：监测交直流混联系统的交流侧各相电压以及直流侧的电气运行参数，求取交直流混联系统发生不对称故障时换流阀的每两相的换相角μmn和触发偏移角θmn；
[0020] 进一步地，计算出交直流混联系统发生不对称故障时换流阀的实际触发角αmn(m、n为三相电路的a相、b相、c相中的任意两相)。具体实施时，交直流混联系统包括两个输入链路，其中一个输入链路为直流系统(即交直流混联系统的直流侧)输入端，另一个输入链路为交流系统(即交直流混联系统的交流侧)。
[0021] 参看图2，是本实施例的交直流混联系统的一种可实现方式的结构示意图。其中，交直流混联系统的直流侧包括依次连接的采样保持单元201、同步单元202、汇集(Min)单元203；交直流混联系统的交流侧包括依次连接的平滑处理单元204、电压电流限制命令(Voltage Dependent Current Order Limit，简称VDCOL)单元205；并且，平滑处理单元204中包括一个变量转换过程： 其中，参数s是在复数域上的一个表示；参数T是时间常数，可优选取值为20ms(毫秒)。平滑处理单元204的目的是使计算得到的直流电流指令能够平滑变化。 直流电流id经由采样保持单元201、同步单元202到达Min单元203；交流信号ud/uac经由平滑处理单元204和VDCOL单元205的处理后到达Min单元203；Min单元203对两个输入端的信号进行整合后输出混联系统电流信号iord。
[0022] 具体实施时，所述步骤S1可以通过多种实施方式实现。
[0023] 参看图3，是步骤S1中求取交直流混联系统发生不对称故障时换流阀的每两相的换相角和触发偏移角的一种实现方式的流程示意图。
[0024] 具体的，如图3所示，所述步骤S1包括：
[0025] 步骤S11：采用等间隔方式对所述交直流混联系统中的各个换流阀进行触发控制；
[0026] 步骤S12：检测出交流侧三相电路的换相电压、换相电抗Xr以及直流电流均值Id，并计算出任意两相的换相电压Umn(三相电路中包含a相、b相、c相，m、n为三相电路中的任意两相)与参考相量的相位差
[0027] 在本实施例中，引入abc-αβ坐标变换，用旋转矢量来表示三相换相电压，可以通过以下方程(1)获得换相电压的α分量 和β分量
[0028]
[0029] 选取锁相环输出同步电压为参考相量，在系统正常运行下，由于锁相环的调节作用，换相电压相位与参考相量相位差为零，则 当系统发生不对称故障时，换相电压Umn与参考相量的相位差 可以表示为：
[0030]
[0031] 其中，上式(2)中Uα和Uβ是三相换相电压经坐标变换(abc-αβ)后α轴和β轴上对应的2个分量， 和 是为坐标变换后Uα和Uβ的角度。
[0032] 步骤S13：根据所述换相电压Umn与参考相量的相位差 可求得交流系统发生不对称故障时，各个换流阀导通时的实际触发角αmn：
[0033]
[0034] 上式(3)中，m为三相电路中的任意一相，n为三相电路中的任意一相； 为所述任意两相的换相电压Umn与参考相量的相位差；α0为换流阀正常状态下的触发延迟角。
[0035] 步骤S14：根据所述换流阀导通时的实际触发角αmn、所述换相电压Umn、所述换相电抗Xr以及所述直流电流均值Id，计算获得每两相换相时的换相角μmn。
[0036] 其中 (m,n＝a,b,c)为m、n两相的换相电压与相应的参考相量的相位差；
[0037] 优选地，具体可通过以下方程计算出每两相换相时的换相角μmn：
[0038] μmn＝arccos(cosαmn-2XrId/umn)-αmn (4)
[0039] 上式(4)中，αmn为所述换流阀导通时的实际触发角，m、n为三相电路中的任意两相，umn为m、n两相的换相电压幅值；Xr为换相电抗；Id为直流电流平均值。
[0040] 步骤S15：根据所述任意两相的换相电压Umn与参考相量的相位差 计算出相应的每两相换相时的换流阀的触发偏移角θmn。
[0041] 所述步骤S15具体可为：
[0042] 通过以下方程计算出每两相换相时的换流阀的触发偏移角θmn：
[0043]
[0044] 上式(5)中，m为三相电路中的任意一相，n为三相电路中的任意一相； 为所述任意两相的换相电压Umn与参考相量的相位差；α0为换流阀正常状态下的触发延迟角。
[0045] 在本实施例中，在获得交直流混联系统发生不对称故障时的每两相换相时换流阀的换相角μmn和触发偏移角θmn后，可利用其在后面的步骤中表示相关的参量。
[0046] 步骤S2：采用对称分量法将所述交流侧的不对称电压相量和电流分量分解为三相对称相量。
[0047] 以不对称电压相量为例，在交直流混联系统的交流侧的三相电路中，对于任意一组不对称的三相相量(电压或电流)，可以分解为三种三相对称的相量。因此可将不对称相电压以电压的对称分量表示为：
[0048]
[0049] 其中，ua是交流侧的a相电压，ub是交流侧的b相电压，uc是交流侧的c相电压； 是a相零序电压分量； 是a相正序电压分量； 是a相负序电压分量；参数e＝2
1∠120°，e＝1∠240°。其中，交流侧的a相电压、b相电压和c相电压也统称为交流侧换流母线电压。
[0050] 以a相为例，可将a相的各个对称分量以不对称的各相电压表示为：
[0051]
[0052] 具体实施时，在非对称情况下，由于交流零序电压对直流电压没有影响，可不予考虑零序电压分量。
[0053] 步骤S3：建立开关函数模型，结合所述每两相的换相角、触发偏移角和三相对称相量，获得直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系，以及直流侧电流与交流侧电流之间的关联关系。
[0054] 具体实施时，所述开关函数模型为采用开关函数对交直流混联系统中的各个参量进行表示的过程。例如，整流桥和逆变桥均为典型的开关器件，可引入单极性二值逻辑开关函数描述整流桥和逆变桥桥臂上的开关状态：
[0055]
[0056] 上式(8)中的srq为开关函数表达式，r表示系统整流侧或逆变侧，q表示三相电路中的三相a、b、c。
[0057] 利用以上开关函数的基本原理，可以为交直流混联系统建立开关函数模型，从而获得直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系，以及，直流侧电流与交流侧电流之间的关联关系。
[0058] 参看图4，是本发明提供的实现直流侧电压、电流与交流侧各相电压、各相电流之间的关联关系的一种可实现方式的步骤流程图。
[0059] 具体地，所述步骤S3包括：
[0060] 步骤S31：建立开关函数模型，并根据所述开关函数模型对换流阀的开断特性进行模拟；
[0061] 步骤S32：利用所述开关函数模型对交流侧各相电压进行调制，获得直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系为：
[0062] ud＝uasua+ubsub+ucsuc (9)
[0063] 其中，ud为直流侧电压，ua为交流侧a相电压，sua为交流侧a相电压的开关函数；ub为交流侧b相电压，sub为交流侧b相电压的开关函数；uc为交流侧c相电压，suc为交流侧c相电压的开关函数。
[0064] 步骤S33：利用所述开关函数模型对直流侧电流进行调制，获得直流侧电流与交流侧各相电流之间的关联关系：
[0065]
[0066] 在上式(10)中，ia、ib和ic分别为交流侧的各相电流；id为直流侧电流；sia为交流侧a相电流的开关函数；sib为交流侧b相电流的开关函数；sic为交流侧c相电流的开关函数。
[0067] 进一步地，所述步骤S3还包括：
[0068] 步骤S34：根据所述交直流混联系统发生不对称故障时换流阀的每两相的换相角和触发偏移角，分别获得开关函数模型中的交流侧的各相电压的开关函数的基本分量、修正分量和换相分量，以及交流侧的各相电流的开关函数的基本分量、修正分量和换相分量；
[0069] 步骤S35：将所述交流侧的各相电压的开关函数的基本分量、修正分量和换相分量进行叠加，作为交流侧的各相电压的开关函数；将所述交流侧的各相电流的基本分量、修正分量和换相分量进行叠加，作为交流侧各相电流的开关函数。
[0070] 具体地，本实施例同时考虑换流阀导通时刻偏移角和换相角不平衡对开关函数的影响，可将各个开关函数看作基本分量、修正分量以及换相分量的叠加，其中：
[0071] 对于电压开关函数，其电压基本分量sun和电压修正分量sur优选为幅值为1、宽度分别为2π/3和θ的矩形波；电压换相分量suμ优选为幅值为0.5、宽度为换相角μ的矩形波；
[0072] 对于电流开关函数，其电流基本分量sin和电流修正分量sir优选为幅值为1、宽度分别为2π/3和θ的矩形波；电流换相分量siμ优选为宽度为μ的类锯齿波。
[0073] 具体实施时，可以将各相电压和各相电流的开关函数展开为傅里叶级数， 可得：
[0074]
[0075]
[0076]
[0077] 可以将各相电流的开关函数展开为傅里叶级数，其中，电流基本分量sin和电流修正分量sir与电压基本分量sun和电压修正分量sur相类似，电流换相分量siμ为：
[0078]
[0079] 其中，参数μmn和θmn交直流混联系统发生不对称故障时的每两相换相时换流阀的换相角和触发偏移角；αmn为换流阀导通时的实际触发角；umn为m、n两相的换相电压幅值；Xr为换相电抗。
[0080] 那么，根据方程(11)～(14)，可以得到运用基本分量、修正分量以及换相分量的叠加表示的各相电压的开关函数和各相电流的开关函数。
[0081] 以a相为例，利用a相电压的各个分量，可得到a相电压开关函数sua为：
[0082] sua＝suan+suar+suaμ (15)
[0083] 根据方程(11)～(13)以及各个电压分量的波形，可以得到：
[0084]
[0085] 其中，suan是a相电压开关函数sua的基本分量、suar是a相电压开关函数sua的修正分量以及suaμ是a相电压开关函数sua的换相分量。
[0086] 利用a相电流的各个分量，可得到a相电流开关函数sia为：
[0087] sia＝sian+siar+siaμ (17)
[0088] 根据方程(11)、方程(12)、方程(14)以及各个电流分量的波形，可以得到：
[0089]
[0090] 其中，sian是a相电流开关函数sia的基本分量、siar是a相电流开关函数sia的修正分量以及siaμ是a相电流开关函数sia的换相分量。
[0091] 同理，可以得到b相的电压开关函数sub和电流开关函数sib分别为：
[0092] sub＝subn+subr+subμ (19)
[0093] sib＝sibn+sibr+sibμ (20)
[0094] 其中，subn是b相电压开关函数sub的基本分量、suar是b相电压开关函数sub的修正分量以及subμ是b相电压开关函数sub的换相分量；sibn是b相电流开关函数sib的基本分量、sibr是b相电流开关函数sib的修正分量以及sibμ是b相电流开关函数sib的换相分量。
[0095] 同理，可以得到c相的电压开关函数suc和电流开关函数sic分别为：
[0096] suc＝sucn+sucr+sucμ (21)
[0097] sic＝sicn+sicr+sicμ (22)
[0098] 其中，sucn是c相电压开关函数suc的基本分量、sucr是c相电压开关函数suc的修正分量以及sucμ是c相电压开关函数suc的换相分量；sicn是c相电流开关函数sic的基本分量、sicr是c相电流开关函数sic的修正分量以及sicμ是c相电流开关函数sic的换相分量。
[0099] 那么，在本实施例中，在获得以上各个开关函数后，通过结合以上方程(6)、方程(9)和方程(10)，可以通过各个电压分量表示的直流侧电压与交流侧各 相电压之间的关联关系，通过各个电流分量表示的直流侧电流与交流侧各相电流之间的关联关系，以及，交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系。
[0100] 步骤S4：在依赖于电压的电流限制指令(Voltage Dependent Current Order Limit，简称VDCOL)的控制下，利用所述直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系以及所述直流侧电流与交流侧各相电流之间的关联关系，获得交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系。
[0101] 为了防止连续换相失败，工程实践中引入依赖于电压的电流指令(VDCOL)限制单元，以便对低电压时的直流电流指令加以控制，减小直流系统在故障恢复期间对交流系统的无功需求，改善直流输电系统的恢复特性。
[0102] 具体实施时，所述步骤S4通过以下方式进行实现，包括：
[0103] 步骤S41：在所述交直流混联系统发生不对称故障时，所述交直流混联系统直流侧电压ud下降至一定程度(预设一个定值)时将所述依赖于电压的电流限制指令(VDCOL)激活；
[0104] 步骤S42：在所述依赖于电压电流限制指令(VDCOL)的控制下，将直流侧电流id输出为：
[0105]
[0106] 上式(23)中，ud为所述交直流混联系统的直流侧电压，ud max为直流侧电压的最大值，ud min为直流侧电压的最小值，id min为直流侧电流的最大值，id max为直流侧电流的最小值。
[0107] 参看图5，其给出了VDCOL环节对应的直流电压和直流电流(ud-id)的特性曲线。
[0108] 在发生某些不对称故障情况下，当直流或交流电压出现下降并低于设定值后，将激活直流控制系统中的VDCOL环节，该环节依据一定的直流电压与直流电流对应关系，跟随直流电压变化趋势调整直流电流整定值，进而改变直流输电功率，此时直流系统运行在VDCOL作用下的CC(Constant Current，恒流)控制模式；待交流和直流电压恢复至一定程度后，VDCOL环节退出，直流系统又恢复至常规的CP(Constant Power，固定功率)或CC控制模式，即直流电流控制目标变为功率控制器输出值或直流电流控制器输入整定值。
[0109] 步骤S43：根据所述直流侧电压ud与交流侧各相电压(ua，ub和uc)之间的关联关系，即方程(9)，以及，所述直流侧电流id与交流侧各相电流(ia、ib和ic)之间的关联关系，即方程(10)，计算获得交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系f(ua，ub，uc)。
[0110] 具体实施时，对电力系统不对称故障的分析可以采用序分量分析方法。首先建立换流器的序分量模型，如前文中的方程(6)和方程(7)，并且，在非对称情况下，由于交流零序电压 对直流电压没有影响，可不予考虑零序电压分量 则，可将方程(9)表示为：
[0111]
[0112] 其中， 是a相正序电压分量； 是a相负序电压分量； 是b相正序电压分量； 是b相负序电压分量； 是c相正序电压分量； 是c相负序电压分量。
[0113] 令：
[0114]
[0115]
[0116]
[0117] 将方程(7)代入方程(25)，可得到函数关系：
[0118]
[0119] 同理可以求得fb(ua,ub,uc,id)、fc(ua,ub,uc,id)。
[0120] 则根据方程(24)，可得到直流侧电压id与交流换流母线电压(即交流侧各相电压ua，ub，uc)之间的函数关系：
[0121] ud＝fa(ua,ub,uc,id)+fb(ua,ub,uc,id)+fc(ua,ub,uc,id) (29)[0122] 根据方程(10)，方程(17)、方程(20)和方程(22)，可以获得交流侧电流与直流侧电流之间的函数关系为：
[0123]
[0124] 联合式(23)、(29)和(30)，则可以求解出各相交流电流与各相交流(不对称)电压之间的函数关系：
[0125]
[0126] 步骤S5：实时监测交流侧的各相电压，根据所述交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系，即方程(31)，检测出所述交直流混联系统发生不对称故障时，将交流侧的各相电压(即换流母线电压)的测量值代入方程(31)，即可获得直流侧注入交流侧的短路电流。
[0127] 本发明实施例提供的交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，监测交直流混联系统的交流侧各相电压及直流侧的电气运行参数，严格基于系统 换流及控制特性，根据直流侧电压与交流侧各相电压之间的关联关系以及直流侧电流与交流侧各相电流之间的关联关系，获得可以直观地反映交直流系统相互作用机理的交流侧各相电流与交流侧各相电压之间的函数关系，解决了在发生不对称故障时直流系统注入交流系统的电流的计算问题，填补了在系统不对称故障下从直流系统注入交流系统的短路电流大小的计算方法的空白，克服了现有的描述交流系统与直流系统相互关系的变量繁多的缺点。为电网规划与运行提供了一种研究交直流系统相互影响的技术方法。本发明实施例提供的交直流混联系统的不对称故障短路电流检测方法，是研究交流系统与直流系统相互影响的核心方法，可应用于交直流电网规划和运行控制。
[0128] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
