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申请/专利权人：湖南大学

摘要：一种海底双端直流供电系统稳定性分析方法，包括以下步骤：步骤S1：建立海底双端直流供电系统关键变换器的阻抗模型；步骤S2：分散判定接驳盒子系统稳定性，如果稳定，通过步骤S3判断海底双端直流供电系统的稳定性；如果不稳定，通过步骤S4分析参数对系统稳定性的影响，识别系统失稳主导影响参数；步骤S3：聚拢判定系统的稳定性，如果不稳定，则通过步骤S4分析参数对系统稳定性的影响，识别系统失稳主导影响参数；步骤S4：频域参数摄动法分析参数对系统稳定性的影响，识别系统失稳主导影响参数。本发明能解决海底双端直流供电系统稳定性分析困难的问题；利用频域参数摄动法探究各参数对系统稳定性的影响，识别系统失稳主导影响参数。

主权项：1.一种海底双端直流供电系统稳定性分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：建立海底双端直流供电系统关键变换器的阻抗模型；步骤S2：分散判定海底双端直流供电系统的接驳盒子系统稳定性，如果稳定，则通过步骤S3进一步判断海底双端直流供电系统整体的稳定性；如果不稳定，则通过步骤S4分析参数对海底双端直流供电系统稳定性的影响，识别海底双端直流供电系统失稳主导影响参数；步骤S3：聚拢判定海底双端直流供电系统整体的稳定性，如果不稳定，则通过步骤S4分析参数对海底双端直流供电系统稳定性的影响，识别海底双端直流供电系统失稳主导影响参数；步骤S4：频域参数摄动法分析参数对海底双端直流供电系统稳定性的影响，识别海底双端直流供电系统失稳主导影响参数；步骤S1中，所述海底双端直流供电系统由第一岸站、第二岸站、海底光电复合海缆网络、第一接驳盒子系统、第二接驳盒子系统组成；第一岸站包括第一模块化多电平变换器，第二岸站包括第二模块化多电平变换器，第一接驳盒子系统包括第一接驳盒和第一负载～第n负载，第二接驳盒子系统包括第二接驳盒和第n+1负载～第m负载，第一接驳盒包括第一LLC谐振变换器，第二接驳盒包括第二LLC谐振变换器；海底光电复合海缆网络包括第一光电复合海缆、第二光电复合海缆和第三光电复合海缆，第一模块化多电平变换器通过第一光电复合海缆与第一LLC谐振变换器相连，第一LLC谐振变换器分别与第一负载～第n负载相连；第二模块化多电平变换器通过第二光电复合海缆与第二LLC谐振变换器相连，第二LLC谐振变换器分别与第n+1负载～第m负载相连；第一LLC谐振变换器和第二LLC谐振变换器之间通过第三光电复合海缆相连；步骤S1中，所述关键变换器包括模块化多电平变换器和LLC谐振变换器；步骤S1中，建立海底双端直流供电系统关键变换器的阻抗模型的方法如下：海底双端直流供电系统关键变换器的阻抗模型表示为： 其中，为变换器输入电流，为变换器输出电流，为变换器输入电压，为变换器输出电压，Yin为变换器输入导纳，Zo为变换器输出阻抗，Gii为反向电流增益，Gvv为正向电压增益；步骤S2中，分散判定海底双端直流供电系统的接驳盒子系统稳定性的方法如下：根据接驳盒子系统的等效环路增益Tm是否满足奈奎斯特稳定性判据来分析其稳定性，如果等效环路增益Tm的奈奎斯特曲线包围-1，0点，则该接驳盒子系统不稳定，如果等效环路增益Tm的奈奎斯特曲线不包围-1，0点，则该接驳盒子系统稳定；接驳盒子系统的等效环路增益Tm表示为： 其中，ZoLLC为LLC谐振变换器的输出阻抗，Yineqload为等效负载的等效输入导纳，等效负载为接驳盒子系统中全部负载的等效负载，N为接驳盒子系统中全部负载的数量，Yinloadi为第i负载的输入导纳，第i负载为接驳盒子系统中的某个负载；步骤S3中，聚拢判定海底双端直流供电系统整体稳定性的方法如下：步骤S3-1：计算接驳盒子系统的等效输入导纳Yineq；步骤S3-2：根据等效输入导纳Yineq计算海底双端直流供电系统的导纳形式节点方程；步骤S3-3：根据导纳形式节点方程计算海底双端直流供电系统的的阻抗形式节点方程；步骤S3-4：根据导纳形式节点方程和阻抗形式节点方程计算判定海底双端直流供电系统整体稳定性的回比矩阵Gnet；步骤S3-5：根据回比矩阵Gnet是否满足广义奈奎斯特稳定性判据分析海底双端直流供电系统的稳定性；如果回比矩阵Gnet满足广义奈奎斯特稳定判据，即回比矩阵Gnet的所有特征值的奈奎斯特曲线都不包围-1,0点，则海底双端直流供电系统稳定；如果回比矩阵Gnet存在特征值的奈奎斯特曲线包围了-1,0点，则海底双端直流供电系统不稳定；步骤S4中，频域参数摄动法分析参数对海底双端直流供电系统稳定性的影响，识别海底双端直流供电系统失稳主导影响参数的方法如下：以参数α进行摄动，以参数α摄动引起的相对偏移量最大值D作为评判标准，通过比较不同参数摄动造成相对偏移量最大值D的大小，找出海底双端直流供电系统失稳的主导影响参数；步骤S4中，所述频域参数摄动法中的参数包括模块化多电平变换器的桥臂电感参数、模块化多电平变换器的桥臂电容参数、模块化多电平变换器的锁相环PI参数、LLC谐振变换器的串联谐振电感参数、LLC谐振变换器的串联谐振电容参数、LLC谐振变换器的励磁电感参数和LLC谐振变换器的控制环PI参数。

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