CN109245144B - 混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法和装置 - Google Patents

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CN109245144B CN201810809007.6A CN201810809007A CN109245144B CN 109245144 B CN109245144 B CN 109245144B CN 201810809007 A CN201810809007 A CN 201810809007A CN 109245144 B CN109245144 B CN 109245144B
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Abstract

本发明提供一种混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法和装置，先确定容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性，然后确定第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域，最后确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域，不需要仿真，简化了计算过程，节省了计算成本，能够高效准确确定混合型模块化多电平换流器的功率域，节省了计算时间。本发明通过改变MMC的运行参数可以分析运行参数变化对混合型模块化多电平换流器功率运行域的影响，为确定及优化混合型模块化多电平换流器的运行参数提供理论基础，过程简单高效，确定的混合型模块化多电平换流器的功率域准确，可为实际工程中计算混合型模块化多电平换流器功率运行域提供途径。

Description

混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法和装置
技术领域
本发明涉及电力系统输配电技术领域，具体涉及一种混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法和装置。
背景技术
基于半桥型子模块和全桥型子模块的混合型模块化多电平换流器具备交直流解耦控制能力，能不闭锁穿越直流故障，在架空线柔性直流输电领域具有广阔的应用前景。混合型模块化多电平换流器的直流电压运行范围是负的额定直流电压至额定直流电压。在低直流电压下，换流器可以继续运行，向交流系统输送有功功率和无功功率，但是此时桥臂电流中会出现严重的直流偏置，可能会导致半桥子模块持续充电或者放电，引起子模块的均压失败。因此如何快速判断当前运行参数下混合型模块化多电平换流器的功率运行域，是实际柔性直流输电工程中亟待解决的问题之一。
目前确定混合型模块化多电平换流器功率运行域的常用手段包括：(1)仿真测试；(2)根据换流器的解析模型扫描计算。仿真测试往往需要测试大量的运行点，计算成本较高，且运行参数变化时需要修改模型重新仿真，过程繁琐。换流器的解析模型往往是复杂的非线性模型，计算复杂，且扫描计算的方式也会消耗大量计算时间。因此离线仿真测试和解析扫描计算的方法在实际工程中应用存在瓶颈。
发明内容
为了克服上述现有技术中计算成本高、计算复杂以及消耗大量计算时间的不足，本发明提供一种混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法和装置，先基于混合型MMC的运行数据确定混合型MMC的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性，然后根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定第一功率运行域，并根据桥臂电流特性和桥臂电压特性确定满足桥臂电流特性和桥臂电压特性的第二功率运行域和第三功率运行域，最后根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域，不需要仿真，简化了计算过程，节省了计算成本，能够高效准确确定混合型模块化多电平换流器的功率域，节省了计算时间。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一方面，本发明提供一种混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法，包括：
基于混合型MMC的运行数据确定混合型MMC的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性；
根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定第一功率运行域，并根据所述桥臂电流特性和桥臂电压特性确定满足桥臂电流特性和桥臂电压特性的第二功率运行域和第三功率运行域；
根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
所述运行数据包括下述中的至少一种：有功功率、无功功率、额定直流电压、交流系统的相电压幅值和等效内电感、联接变压器的变比和等效电感、全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例以及直流系统的当前运行电压。
按下式确定混合型模块化多电平换流器的容量约束：
P2+Q2≤1
其中，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率。
按下式确定桥臂电流特性：
min{ipmax,inmax}＞0
max{ipmin,inmin}＜0
其中，ipmax表示上桥臂电流的最大值，ipmin表示上桥臂电流的最小值，inmax表示下桥臂电流的最大值，inmin表示下桥臂电流的最小值；
按下式确定桥臂电压特性：
vpmax＞nFBudcN
vnmax＞nFBudcN
其中，vpmax表示上桥臂电压的最大值，vnmax表示下桥臂电压的最大值，nFB表示全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例，udcN表示额定直流电压。
按下式确定满足桥臂电流特性的第二功率运行域：
Figure BDA0001738707290000031
其中，Usm表示交流系统的相电压幅值；udc表示直流系统的当前运行电压，KT表示联接变压器变比，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率。
按下式确定满足桥臂电压特性的第三功率运行域：
Figure BDA0001738707290000032
其中，ω表示交流系统的额定角频率，Ls表示交流系统的等效内电感，LT表示联接变压器的等效漏电感。
所述根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域，包括：
在P-Q直角坐标系中分别绘制第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域；
将第二功率运行域和第三功率运行域取并集后，与第一功率运行域取交集，得到混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
另一方面，本发明提供一种混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定装置，包括：
第一确定模块，用于基于混合型MMC的运行数据确定混合型MMC的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性；
第二确定模块，用于根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定第一功率运行域，并根据所述桥臂电流特性和桥臂电压特性确定满足桥臂电流特性和桥臂电压特性的第二功率运行域和第三功率运行域；
第三确定模块，用于根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
所述运行数据包括下述中的至少一种：有功功率、无功功率、额定直流电压、交流系统的相电压幅值和等效内电感、联接变压器的变比和等效电感、全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例以及直流系统的当前运行电压。
所述第一确定模块包括：
容量约束单元，用于按下式确定混合型模块化多电平换流器的容量约束：
P2+Q2≤1
其中，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率。
所述第一确定模块包括：
桥臂电流特性确定单元，用于按下式确定桥臂电流特性：
min{ipmax,inmax}＞0
max{ipmin,inmin}＜0
其中，ipmax表示上桥臂电流的最大值，ipmin表示上桥臂电流的最小值，inmax表示下桥臂电流的最大值，inmin表示下桥臂电流的最小值；
桥臂电压特性确定单元，用于按下式确定桥臂电压特性：
vpmax＞nFBudcN
vnmax＞nFBudcN
其中，vpmax表示上桥臂电压的最大值，vnmax表示下桥臂电压的最大值，nFB表示全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例，udcN表示额定直流电压。
所述第二确定模块还包括：
第二功率运行域确定单元，用于按下式确定满足桥臂电流特性的第二功率运行域：
Figure BDA0001738707290000041
其中，Usm表示交流系统的相电压幅值；udc表示直流系统的当前运行电压，KT表示联接变压器变比，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率。
所述第二确定模块还包括：
第三功率运行域确定单元，用于按下式确定满足桥臂电压特性的第三功率运行域：
Figure BDA0001738707290000042
其中，ω表示交流系统的额定角频率，Ls表示交流系统的等效内电感，LT表示联接变压器的等效漏电感。
所述第三确定模块包括：
绘制单元，用于在P-Q直角坐标系中分别绘制第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域；
功率运行域确定单元，用于将第二功率运行域和第三功率运行域取并集后，与第一功率运行域取交集，得到混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供的混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法中，先基于混合型MMC的运行数据确定混合型MMC的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性；然后根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定第一功率运行域，并根据桥臂电流特性和桥臂电压特性确定满足桥臂电流特性和桥臂电压特性的第二功率运行域和第三功率运行域，最后根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域，不需要仿真，简化了计算过程，节省了计算成本，能够高效准确确定混合型模块化多电平换流器的功率域，节省了计算时间；
本发明提供的混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定装置包括第一确定模块、第二确定模块和第三确定模块，第一确定模块用于基于混合型MMC的运行数据确定混合型MMC的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性，第二确定模块用于根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定第一功率运行域，并根据桥臂电流特性和桥臂电压特性确定满足桥臂电流特性和桥臂电压特性的第二功率运行域和第三功率运行域，第三确定模块用于根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域，本发明不需要仿真，简化了计算过程，节省了计算成本，能够高效准确确定混合型模块化多电平换流器的功率域，节省了计算时间；
本发明提供的技术方案中，通过改变MMC的运行参数可以分析运行参数变化对混合型模块化多电平换流器功率运行域的影响，为确定及优化混合型模块化多电平换流器的运行参数提供理论基础；
本发明过程简单高效，确定的混合型模块化多电平换流器的功率域准确，可为实际工程中计算混合型模块化多电平换流器功率运行域提供途径。
附图说明
图1是本发明实施例1中混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法流程图；
图2是本发明实施例2中根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定的第一功率运行域示意图；
图3是本发明实施例2中满足桥臂电流特性的第二功率运行域示意图；
图4是本发明实施例2中满足桥臂电压特性的第三功率运行域示意图；
图5是本发明实施例2中混合型模块化多电平换流器的功率运行域示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本发明实施例1提供一种混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法，具体流程图如图1所示，具体过程如下：
S101：基于混合型MMC的运行数据确定混合型MMC的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性；
S102：根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定第一功率运行域，并根据桥臂电流特性和桥臂电压特性确定满足桥臂电流特性和桥臂电压特性的第二功率运行域和第三功率运行域；
S103：根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
上述混合型模块化多电平换流器的运行数据包括下述中的至少一种：有功功率、无功功率、额定直流电压、交流系统的相电压幅值和等效内电感、联接变压器的变比和等效电感、全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例以及直流系统的当前运行电压。
上述S101中，按下式确定混合型模块化多电平换流器的容量约束：
P2+Q2≤1
其中，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率。
上述S101中，按下式确定桥臂电流特性：
min{ipmax,inmax}＞0
max{ipmin,inmin}＜0
其中，ipmax表示上桥臂电流的最大值，ipmin表示上桥臂电流的最小值，inmax表示下桥臂电流的最大值，inmin表示下桥臂电流的最小值；
上述S101中，按下式确定桥臂电压特性：
vpmax＞nFBudcN
vnmax＞nFBudcN
其中，vpmax表示上桥臂电压的最大值，vnmax表示下桥臂电压的最大值，nFB表示全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例，udcN表示额定直流电压。
上述S102中，按下式确定满足桥臂电流特性的第二功率运行域：
Figure BDA0001738707290000071
其中，Usm表示交流系统的相电压幅值；udc表示直流系统的当前运行电压，KT表示联接变压器变比，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率。
上述S102中，按下式确定满足桥臂电压特性的第三功率运行域：
Figure BDA0001738707290000072
其中，ω表示交流系统的额定角频率，Ls表示交流系统的等效内电感，LT表示联接变压器的等效漏电感。
上述S103中，根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域，包括：
在P-Q直角坐标系中分别绘制第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域；
将第二功率运行域和第三功率运行域取并集后，与第一功率运行域取交集，得到混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
实施例2
本发明实施例2提供一种混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法，具体过程如下：
S201：基于混合型MMC的运行数据确定混合型MMC的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性；
S202：根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定第一功率运行域，根据桥臂电流特性和桥臂电压特性确定满足桥臂电流特性和桥臂电压特性的第二功率运行域和第三功率运行域；
S203：根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
上述S201的基于混合型MMC的运行数据确定混合型MMC的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性之前，需要获取混合型模块化多电平换流器的运行数据，运行数据包括下述中的至少一种：有功功率、无功功率、额定直流电压、交流系统的相电压幅值和等效内电感、联接变压器的变比和等效电感、全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例以及直流系统的当前运行电压，如表1所示：
表1
Figure BDA0001738707290000081
上述S201中，按下式确定混合型模块化多电平换流器的容量约束：
P2+Q2≤1
其中，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率。
上述S101中，按下式确定桥臂电流特性：
min{ipmax,inmax}＞0
max{ipmin,inmin}＜0
其中，ipmax表示上桥臂电流的最大值，ipmin表示上桥臂电流的最小值，inmax表示下桥臂电流的最大值，inmin表示下桥臂电流的最小值；
上述S201中，按下式确定桥臂电压特性：
vpmax＞nFBudcN
vnmax＞nFBudcN
其中，vpmax表示上桥臂电压的最大值，vnmax表示下桥臂电压的最大值，nFB表示全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例，udcN表示额定直流电压。
上述S202中，按下式确定满足桥臂电流特性的第二功率运行域：
Figure BDA0001738707290000091
其中，Usm表示交流系统的相电压幅值；udc表示直流系统的当前运行电压，KT表示联接变压器变比，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率。
上述S202中，按下式确定满足桥臂电压特性的第三功率运行域：
Figure BDA0001738707290000092
其中，ω表示交流系统的额定角频率，Ls表示交流系统的等效内电感，LT表示联接变压器的等效漏电感。
上述S203中，根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域，包括：
在P-Q直角坐标系中分别绘制第一功率运行域(如图2)、第二功率运行域(如图3)和第三功率运行域(如图4)；
将第二功率运行域和第三功率运行域取并集后，与第一功率运行域取交集，得到混合型模块化多电平换流器的功率运行域(如图5)。
实施例3
基于与实施例1同一方面构思，本发明实施例3提供一种混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定装置，具体包括第一确定模块、第二确定模块和第三确定模块，下面分别对这三个模块的功能进行详细说明：
其中的第一确定模块，用于基于混合型MMC的运行数据确定混合型MMC的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性；
其中的第二确定模块，用于根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定第一功率运行域，并根据桥臂电流特性和桥臂电压特性确定满足桥臂电流特性和桥臂电压特性的第二功率运行域和第三功率运行域；
其中的第三确定模块，用于根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
上述的运行数据包括下述中的至少一种：有功功率、无功功率、额定直流电压、交流系统的相电压幅值和等效内电感、联接变压器的变比和等效电感、全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例以及直流系统的当前运行电压。
上述第一确定模块包括容量约束单元，容量约束单元用于按下式确定混合型模块化多电平换流器的容量约束：
P2+Q2≤1
其中，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率。
上述第一确定模块包括：
1)桥臂电流特性确定单元，用于按下式确定桥臂电流特性：
min{ipmax,inmax}＞0
max{ipmin,inmin}＜0
其中，ipmax表示上桥臂电流的最大值，ipmin表示上桥臂电流的最小值，inmax表示下桥臂电流的最大值，inmin表示下桥臂电流的最小值；
2)桥臂电压特性确定单元，用于按下式确定桥臂电压特性：
vpmax＞nFBudcN
vnmax＞nFBudcN
其中，vpmax表示上桥臂电压的最大值，vnmax表示下桥臂电压的最大值，nFB表示全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例，udcN表示额定直流电压。
3)第二功率运行域确定单元，用于按下式确定满足桥臂电流特性的第二功率运行域：
Figure BDA0001738707290000101
其中，Usm表示交流系统的相电压幅值；udc表示直流系统的当前运行电压，KT表示联接变压器变比，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率。
4)第三功率运行域确定单元，用于按下式确定满足桥臂电压特性的第三功率运行域：
Figure BDA0001738707290000111
其中，ω表示交流系统的额定角频率，Ls表示交流系统的等效内电感，LT表示联接变压器的等效漏电感。
上述第三确定模块包括：
绘制单元，用于在P-Q直角坐标系中分别绘制第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域；
功率运行域确定单元，用于将第二功率运行域和第三功率运行域取并集后，与第一功率运行域取交集，得到混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法，其特征在于，包括：
基于混合型模块化多电平换流器的运行数据确定混合型模块化多电平换流器的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性；
根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定第一功率运行域，并根据所述桥臂电流特性和桥臂电压特性确定满足桥臂电流特性和桥臂电压特性的第二功率运行域和第三功率运行域；
根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域；
所述运行数据包括下述中的至少一种：有功功率、无功功率、额定直流电压、交流系统的相电压幅值和等效内电感、联接变压器的变比和等效电感、全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例以及直流系统的当前运行电压；
按下式确定混合型模块化多电平换流器的容量约束：
P2+Q2≤1
其中，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率；
按下式确定桥臂电流特性：
min{ipmax,inmax}＞0
max{ipmin,inmin}＜0
其中，ipmax表示上桥臂电流的最大值，ipmin表示上桥臂电流的最小值，inmax表示下桥臂电流的最大值，inmin表示下桥臂电流的最小值；
按下式确定桥臂电压特性：
vpmax＞nFBudcN
vnmax＞nFBudcN
其中，vpmax表示上桥臂电压的最大值，vnmax表示下桥臂电压的最大值，nFB表示全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例，udcN表示额定直流电压；
按下式确定满足桥臂电流特性的第二功率运行域：
Figure FDA0003725806190000021
其中，Usm表示交流系统的相电压幅值；udc表示直流系统的当前运行电压，KT表示联接变压器变比，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率；
按下式确定满足桥臂电压特性的第三功率运行域：
Figure FDA0003725806190000022
其中，ω表示交流系统的额定角频率，Ls表示交流系统的等效内电感，LT表示联接变压器的等效漏电感。
2.根据权利要求1所述的混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定方法，其特征在于，所述根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域，包括：
在P-Q直角坐标系中分别绘制第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域；
将第二功率运行域和第三功率运行域取并集后，与第一功率运行域取交集，得到混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
3.一种混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于基于混合型MMC的运行数据确定混合型MMC的容量约束、桥臂电流特性和桥臂电压特性；
第二确定模块，用于根据混合型模块化多电平换流器的容量约束确定第一功率运行域，并根据所述桥臂电流特性和桥臂电压特性确定满足桥臂电流特性和桥臂电压特性的第二功率运行域和第三功率运行域；
第三确定模块，用于根据第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域确定混合型模块化多电平换流器的功率运行域；
所述运行数据包括下述中的至少一种：有功功率、无功功率、额定直流电压、交流系统的相电压幅值和等效内电感、联接变压器的变比和等效电感、全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例以及直流系统的当前运行电压；所述第一确定模块包括：
容量约束单元，用于按下式确定混合型模块化多电平换流器的容量约束：
P2+Q2≤1
其中，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率；
所述第二确定模块包括：
第二功率运行域确定单元，用于按下式确定满足桥臂电流特性的第二功率运行域：
Figure FDA0003725806190000031
其中，Usm表示交流系统的相电压幅值；udc表示直流系统的当前运行电压，KT表示联接变压器变比，P表示混合型模块化多电平换流器的有功功率，Q表示混合型模块化多电平换流器的无功功率；
所述第二确定模块还包括：
第三功率运行域确定单元，用于按下式确定满足桥臂电压特性的第三功率运行域：
Figure FDA0003725806190000032
其中，ω表示交流系统的额定角频率，Ls表示交流系统的等效内电感，LT表示联接变压器的等效漏电感。
4.根据权利要求3所述的混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：
桥臂电流特性确定单元，用于按下式确定桥臂电流特性：
min{ipmax,inmax}＞0
max{ipmin,inmin}＜0
其中，ipmax表示上桥臂电流的最大值，ipmin表示上桥臂电流的最小值，inmax表示下桥臂电流的最大值，inmin表示下桥臂电流的最小值；
桥臂电压特性确定单元，用于按下式确定桥臂电压特性：
vpmax＞nFBudcN
vnmax＞nFBudcN
其中，vpmax表示上桥臂电压的最大值，vnmax表示下桥臂电压的最大值，nFB表示全桥子模块在混合型模块化多电平换流器桥臂中所占比例，udcN表示额定直流电压。
5.根据权利要求3所述的混合型模块化多电平换流器功率运行域的确定装置，其特征在于，所述第三确定模块包括：
绘制单元，用于在P-Q直角坐标系中分别绘制第一功率运行域、第二功率运行域和第三功率运行域；
功率运行域确定单元，用于将第二功率运行域和第三功率运行域取并集后，与第一功率运行域取交集，得到混合型模块化多电平换流器的功率运行域。
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