基于MMC的两端TWBS-HVDC直流侧短路故障电流计算方法

基于三线双极结构的高压直流(TWBS-HVDC)输电系统能够较大程度地发挥直流线路的输电能力，是一种实现交改直和线路增容改造的有效方式。针对TWBS-HVDC系统与双极直流系统在接线形式上的差异，文中提出了一种适用于两端TWBS-HVDC的直流侧短路故障电流计算方法。首先基于模块化多电平换流器（MMC）暂态等效电路建立两端TWBS-HVDC在不同直流侧故障发生至线路直流断路器动作阶段的暂态等效模型。以暂态等效电路中独立回路数和动态元件阶数为标准，将所有直流故障归纳为3类，分析推导各类故障下的状态方程，通过求解状态方程中系数矩阵的特征值和特征向量得到故障电流解析表达式。最后在MATLAB/Simulink数字仿真平台中，搭建两端TWBS-HVDC模型进行仿真验证，结果验证了所提TWBS-HVDC直流侧短路故障状态方程求解法的准确性和有效性，为直流断路器选型和限流电抗器参数整定提供了可靠依据