CN109600064A - 模块化多电平换流器交流不对称故障主回路计算方法、系统 - Google Patents

模块化多电平换流器交流不对称故障主回路计算方法、系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法及系统，它包括：模块化多电平换流器与交流系统连接产生故障负序电流；根据故障负序电流计算模块化多电平换流器中的电气量变化量。本发明基于模块化多电平换流器电气量循环耦合关系，通过将负序故障电流引入到模块化多电平换流器内部循环耦合关系中来体现不对称故障的影响，给出了不对称交流故障态下的模块化多电平换流器内部主要电气量的解析表达式，可以直观地体现不对称交流故障对模块化多电平换流器的影响。

Description

模块化多电平换流器交流不对称故障主回路计算方法、系统
技术领域
本发明涉及高压大容量电力电子换流器技术领域，特别是一种模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法、系统。
背景技术
模块化多电平换流器属于电压源型电力电子换流器，基于绝缘栅双极型晶体管等全控电力电子器件和脉宽调制技术，能够稳定地控制有功功率和无功功率在交直流系统间传输。模块化多电平换流器包含a、b、c三个相单元，每个相单元包含两个桥臂，即上桥臂和下桥臂，总共六个桥臂。三个相单元并联在直流正极和直流负极之间，三个相单元的上桥臂和下桥臂的中间点联接三相交流系统。每个桥臂由一个桥臂电抗Ls和N个子模块串联组成。典型的子模块结构为半桥子模块。半桥子模块由两个绝缘栅双极晶体管S1、S2，两个续流二极管D1、D2以及一个直流电容Cd构成。模块化多电平换流器具有诸多技术优势，如模块化的结构，易于达到高电压等级；多电平的工作方式，利于提升传输效率；高质量的输出电压波形，不需要安装交流滤波器等，使其在区域电网互联、可再生能源接入电网等场景下受到广泛重视。
模块化多电平换流器与交流系统连接时，交流系统容易受雷击等外界因素影响发生短路故障。其中，发生概率最高的是以单相对地短路故障为代表的不对称交流故障。交流系统不对称故障会产生故障负序电流。故障负序电流进入模块化多电平换流器后，会对模块化多电平换流器产生一系列不利影响。首先，故障负序电流的出现会引起模块化多电平换流器内部电气量发生复杂的连锁变化，比如桥臂电流过电流、电容电压剧烈波动、环流增大、直流电压和直流电流出现二倍频波动等，对模块化多电平换流器的运行环境和器件安全产生恶劣的影响，可能导致模块化多电平换流器退出运行，无法穿越交流故障。其次，通过故障负序电流对模块化多电平换流器的作用，不对称故障还会穿透到直流系统中，对直流系统的控制保护以及其他非故障元件造成影响，比如由交流故障引起的有功功率大幅下降可能会导致模块化多电平换流器控制器丧失直流电压控制功能，又如由故障负序电流激发的直流电压、直流电流的二倍频波动会影响非故障的模块化多电平换流器的正常运行。因此，建立模块化多电平换流器在交流不对称故障态下的主回路电气量计算方法，给出计及故障负序电流作用的模块化多电平换流器内部主要电气量的解析表达式，对于分析交流故障对模块化多电平换流器以及直流系统的影响、研究有效的交流故障穿越策略具有重要意义。
目前具有代表性的交流不对称故障对直流系统的影响分析和计算方法，一个关注的焦点问题为故障点所在的交流系统的详细解析分析。基于对称分量法对交流系统电压和电流进行正负零序分解，有的方法还在广域旋转坐标系下进行了坐标变换处理，然后分别针对正负零序分量进行状态方程的列写和求解，得到在交流不对称故障态下模块化多电平换流器电气量中交流部分的表达式。对于模块化多电平换流器电气量中直流部分，根据瞬时功率守恒定律，从交流部分解析分析的结果出发进行求解。这种方法对于故障态下模块化多电平换流器电气量中交流部分的解析分析较为详尽，直流部分的解析分析也比较简明，但是尚不能涵盖模块化多电平换流器内部所有重要电气量的计算。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法、系统，基于模块化多电平换流器电气量循环耦合关系，通过将负序故障电流引入到模块化多电平换流器内部循环耦合关系中来体现不对称故障的影响，给出了不对称交流故障态下的模块化多电平换流器内部主要电气量的解析表达式，可以直观地体现不对称交流故障对模块化多电平换流器的影响。
本发明的目的之一是通过这样的技术方案实现的，一种模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法，它包括有：根据交流系统不对称故障产生的故障负序电流计算模块化多电平换流器中的电气量变化量。
进一步，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有子模块电容电流变化量，所述子模块电容电流变化量的计算过程如下：
由故障负序电流引起的子模块电容电流变化量为开关函数和桥臂电流负序分量的乘积；其中，开关函数表示为：
其中，Sap,n表示a相上桥臂和下桥臂的开关函数，Sbp,n表示b相上桥臂和下桥臂的开关函数，Scp,n表示c相上桥臂和下桥臂的开关函数；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；
在交流电流中引入负序分量，交流电流可以表示为：
其中，I+和分别为正序电流的幅值和功率因数角，I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；ia、ib、ic分别表示a相、b相、c相的交流电流；
故障负序电流进入桥臂中，在桥臂电流上产生负序分量；桥臂电流表示为：
其中，iap,n表示a相上桥臂和下桥臂的桥臂电流，ibp,n表示b相上桥臂和下桥臂的桥臂电流，icp,n表示c相上桥臂和下桥臂的桥臂电流；Ida，Idb，Idc分别表示桥臂电流中的直流分量；
由公式(1)至公式(3)可知，子模块电容电流变化量为：
其中，表示a相上桥臂和下桥臂的子模块电容电流变化量，表示b相上桥臂和下桥臂的子模块电容电流变化量，表示c相上桥臂和下桥臂的子模块电容电流变化量。
进一步，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有子模块电容波动电压变化量，所述子模块电容波动电压变化量的计算过程如下：
其中，I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；表示a相上桥臂和下桥臂的子模块电容波动电压变化量，表示b相上桥臂和下桥臂的子模块电容波动电压变化量，表示c相上桥臂和下桥臂的子模块电容波动电压变化量。
进一步，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有相单元波动电压变化量，所述相单元波动电压变化量的计算过程如下：
每个相单元包括上、下两个桥臂，由故障负序电流引起的上、下桥臂波动电压变化量表示为：
其中，Cd为直流电容，N为子模块个数，Sap,n表示a相上桥臂和下桥臂的开关函数，Sbp,n表示b相上桥臂和下桥臂的开关函数，Scp,n表示c相上桥臂和下桥臂的开关函数；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；表示a相上桥臂和下桥臂的波动电压变化量，表示b相上桥臂和下桥臂的波动电压变化量，表示c相上桥臂和下桥臂的波动电压变化量；
由故障负序电流引起的相单元波动电压变化量可以表示为：
其中，表示a相单元波动电压变化量，表示b相单元波动电压变化量，表示c相单元波动电压变化量。
进一步，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有环流变化量，所述环流变化量包括二倍频环流变化量和直流环流变化量；
由故障负序电流引起的二倍频环流变化量表示为：
其中，Ls为桥臂电抗，Cd为直流电容，N为子模块个数，I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；表示a相二倍频环流变化量，表示b相二倍频环流变化量，表示c相二倍频环流变化量。表示a相单元波动电压变化量的二倍频分量。
直流环流变化量表示为：
其中，表示a相直流环流变化量，表示b相直流环流变化量，表示c相直流环流变化量。
进一步，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有直流线路电压变化量，由故障负序电流引起的直流线路电压变化量表示为：
其中，Cd为直流电容，N为子模块个数，M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角。
进一步，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有直流线路电流变化量，由故障负序电流引起的直流线路电流变化量表示为：
其中，Ls为桥臂电抗，Cd为直流电容，N为子模块个数，M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；表示a相二倍频环流变化量。
本发明的另一个目的是通过这样的技术方案实现的，一种模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算系统，它包括有：故障信息采集模块和电气量变化量计算单元；
所述故障信息采集模块与所述电气量变化量计算连接，所述故障信息采集模块用于采集故障负序电流，所述电气量变化量计算单元根据故障负序电流计算模块化多电平换流器中的电气量变化量。
进一步，所述故障信息采集模块包括有：模块化多电平换流器和交流系统；
所述模块化多电平换流器与交流系统连接产生故障负序电流。
进一步，所述电气量变化量包括有：子模块电容电流变化量、子模块电容波动电压变化量、相单元波动电压变化量、环流变化量、直流线路电压变化量和直流线路电流变化量。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本发明基于模块化多电平换流器电气量循环耦合关系，通过将负序故障电流引入到模块化多电平换流器内部循环耦合关系中来体现不对称故障的影响，给出了不对称交流故障态下的模块化多电平换流器内部主要电气量的解析表达式，可以直观地体现不对称交流故障对模块化多电平换流器的影响。本发明给出了不对称交流故障态下的模块化多电平换流器内部主要电气量的解析表达式，可以直观地体现不对称交流故障对模块化多电平换流器的影响，为分析和研究交流故障对直流系统的入侵机理和模块化多电平换流器的交流故障穿越控制提供了基础。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
本发明的附图说明如下：
图1为模块化多电平换流器及典型子模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例，如图1所示；一种模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法，给出了由故障负序电流产生的模块化多电平换流器主要电气量变化量的计算公式，包括子模块电容电流变化量、子模块电容波动电压变化量、环流变化量、直流电压变化量和直流电流变化量，计算过程如下：
1)子模块电容电流变化量
电容电流是桥臂电流和子模块开关过程耦合作用的产物。由负序故障电流引起的电容电流变化量应为开关函数和桥臂电流负序分量的乘积。
1-1)在施加交流故障穿越控制之前，模块化多电平换流器的常规控制可视为正序控制，开关函数可以表示为：
其中，Sap,n表示a相上桥臂和下桥臂的开关函数，Sbp,n表示b相上桥臂和下桥臂的开关函数，Scp,n表示c相上桥臂和下桥臂的开关函数；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率。
1-2)在交流电流中引入负序分量，来反映不对称交流故障的作用。交流电流可以表示为：
其中，I+和分别为正序电流的幅值和功率因数角，I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；ia、ib、ic分别表示a相、b相、c相的交流电流；
1-3)负序故障电流进入桥臂中，在桥臂电流上产生负序分量。桥臂电流可以表示为：
其中，iap,n表示a相上桥臂和下桥臂的桥臂电流，ibp,n表示b相上桥臂和下桥臂的桥臂电流，icp,n表示c相上桥臂和下桥臂的桥臂电流；Ida，Idb，Idc分别表示桥臂电流中的直流分量；
1-4)电容电流变化量应为开关函数和桥臂电流负序分量的乘积，可以表示为：
其中，表示a相上桥臂和下桥臂的子模块电容电流变化量，表示b相上桥臂和下桥臂的子模块电容电流变化量，表示c相上桥臂和下桥臂的子模块电容电流变化量。
在负序故障电流作用下，电容电流产生了三个额外分量：相间不对称的直流分量、幅值为I-/4的差模负序工频分量和幅值为MI-/8的共模零序二倍频分量。
2)子模块电容波动电压变化量
电容电流流入子模块直流电容，会引起电容电压的波动。不同频率的电容电流将会分别引起相应频率的电容电压波动。子模块电容波动电压的各频率分量都可以表示为对应频率分量的电容波动电流和对应频率分量的容抗的乘积。具体而言，上、下桥臂的基频电容波动电压是基频电容电流和容抗1/jωCd的乘积；上、下桥臂的二倍频电容波动电压是二倍频电容电流和容抗1/j2ωCd的乘积。因此，由负序故障电流引起的子模块电容波动电压变化量可以表示为：
其中，I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；表示a相上桥臂和下桥臂的子模块电容波动电压变化量，表示b相上桥臂和下桥臂的子模块电容波动电压变化量，表示c相上桥臂和下桥臂的子模块电容波动电压变化量。
3)相单元波动电压变化量
3-1)上、下桥臂波动电压变化量
上、下桥臂波动电压为桥臂内部所有子模块交流端口波动电压的总和。子模块交流端口波动电压为开关函数和子模块电容波动电压的乘积。因此，由负序故障电流引起的上、下桥臂波动电压变化量可以表示为：
其中，Cd为直流电容，N为子模块个数，Sap,n表示a相上桥臂和下桥臂的开关函数，Sbp,n表示b相上桥臂和下桥臂的开关函数，Scp,n表示c相上桥臂和下桥臂的开关函数；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；表示a相上桥臂和下桥臂的波动电压变化量，表示b相上桥臂和下桥臂的波动电压变化量，表示c相上桥臂和下桥臂的波动电压变化量；
3-2)从电路结构中可以看出，每个相单元都有上、下两个桥臂进行串联。上、下桥臂的交流端口电压波动都会影响到该相单元的相单元电压。相单元波动电压应该为该相单元中上桥臂和下桥臂的电压总和。因此，由负序故障电流引起的相单元波动电压变化量可以表示为：
其中，表示a相单元波动电压变化量，表示b相单元波动电压变化量，表示c相单元波动电压变化量。
4)环流变化量
相单元波动电压变化量包含二倍频分量和直流分量，施加在桥臂电抗上会产生对应的桥臂环流。
4-1)二倍频环流变化量
相单元波动电压变化量中二倍频分量部分具有共模零序特征，施加在桥臂电感上会产生共模零序二倍频环流。由负序故障电流引起的二倍频环流变化量可以表示为：
其中，Ls为桥臂电抗，Cd为直流电容，N为子模块个数，I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；表示a相二倍频环流变化量，表示b相二倍频环流变化量，表示c相二倍频环流变化量。表示a相单元波动电压变化量的二倍频分量。
4-2)直流环流变化量
一般情况下，交流故障发生后仍然能够达到故障后稳态，子模块电容电压不会一直上升，因此子模块电容电流的直流分量应该为零，据此可以计算得到直流环流变化量：
其中，表示a相直流环流变化量，表示b相直流环流变化量，表示c相直流环流变化量。
在负序故障电流作用下，直流环流不再均衡，但是三个相单元的直流环流总和仍然为零，因此负序故障电流改变了直流线路电流在三个相单元之间的分配。
5)直流线路电压变化量
相单元波动电压变化量包含具有共模零序特征的二倍频分量部分，会导致直流线路电压中产生二倍频分量。因此，由负序故障电流引起的直流线路电压变化量可以表示为：
其中，Cd为直流电容，N为子模块个数，M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角。
6)直流线路电流变化量
共模零序二倍频环流变化量会导致直流线路电流中产生二倍频分量。因此，由负序故障电流引起的直流线路电流变化量可以表示为：
其中，Ls为桥臂电抗，Cd为直流电容，N为子模块个数，M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；表示a相二倍频环流变化量。
由于直流线路电压和直流线路电流中均有二倍频分量产生，不对称故障会经由故障点连接的模块化多电平换流器进入直流系统中，并通过直流线路电压和直流线路电流传播至其他非故障的模块化多电平换流器。
本发明基于模块化多电平换流器电气量循环耦合关系，通过将负序故障电流引入到模块化多电平换流器内部循环耦合关系中来体现不对称故障的影响，给出了不对称交流故障态下的模块化多电平换流器内部主要电气量的解析表达式，可以直观地体现不对称交流故障对模块化多电平换流器的影响。本发明给出了不对称交流故障态下的模块化多电平换流器内部主要电气量的解析表达式，可以直观地体现不对称交流故障对模块化多电平换流器的影响，为分析和研究交流故障对直流系统的入侵机理和模块化多电平换流器的交流故障穿越控制提供了基础。
一种模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算系统，它包括有：故障产生单元和电气量变化量计算单元；
故障产生单元与电气量变化量计算连接，故障产生单元用于产生故障负序电流，电气量变化量计算单元根据故障负序电流计算模块化多电平换流器中的电气量变化量。
故障产生单元包括有：模块化多电平换流器和交流系统；
模块化多电平换流器与交流系统连接产生故障负序电流。
电气量变化量包括有：子模块电容电流变化量、子模块电容波动电压变化量、相单元波动电压变化量、环流变化量、直流线路电压变化量和直流线路电流变化量。
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，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：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，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法，其特征在于，根据交流系统不对称故障产生的故障负序电流计算模块化多电平换流器中的电气量变化量。
2.如权利要求1所述的模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法，其特征在于，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有子模块电容电流变化量，所述子模块电容电流变化量的计算过程如下：
由故障负序电流引起的子模块电容电流变化量为开关函数和桥臂电流负序分量的乘积；其中，开关函数表示为：
其中，Sap,n表示a相上桥臂和下桥臂的开关函数，Sbp,n表示b相上桥臂和下桥臂的开关函数，Scp,n表示c相上桥臂和下桥臂的开关函数；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；
在交流电流中引入负序分量，交流电流可以表示为：
其中，I+和分别为正序电流的幅值和功率因数角，I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；ia、ib、ic分别表示a相、b相、c相的交流电流；
故障负序电流进入桥臂中，在桥臂电流上产生负序分量；桥臂电流表示为：
其中，iap,n表示a相上桥臂和下桥臂的桥臂电流，ibp,n表示b相上桥臂和下桥臂的桥臂电流，icp,n表示c相上桥臂和下桥臂的桥臂电流；Ida，Idb，Idc分别表示桥臂电流中的直流分量；
由公式(1)至公式(3)可知，子模块电容电流变化量为：
其中，表示a相上桥臂和下桥臂的子模块电容电流变化量，表示b相上桥臂和下桥臂的子模块电容电流变化量，表示c相上桥臂和下桥臂的子模块电容电流变化量。
3.如权利要求1所述的模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法，其特征在于，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有子模块电容波动电压变化量，所述子模块电容波动电压变化量的计算过程如下：
其中，I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；表示a相上桥臂和下桥臂的子模块电容波动电压变化量，表示b相上桥臂和下桥臂的子模块电容波动电压变化量，表示c相上桥臂和下桥臂的子模块电容波动电压变化量。
4.如权利要求1所述的模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法，其特征在于，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有相单元波动电压变化量，所述相单元波动电压变化量的计算过程如下：
每个相单元包括上、下两个桥臂，由故障负序电流引起的上、下桥臂波动电压变化量表示为：
其中，Ls为桥臂电抗，Cd为直流电容，N为子模块个数，Sap,n表示a相上桥臂和下桥臂的开关函数，Sbp,n表示b相上桥臂和下桥臂的开关函数，Scp,n表示c相上桥臂和下桥臂的开关函数；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；表示a相上桥臂和下桥臂的波动电压变化量，表示b相上桥臂和下桥臂的波动电压变化量，表示c相上桥臂和下桥臂的波动电压变化量；
由故障负序电流引起的相单元波动电压变化量可以表示为：
其中，表示a相单元波动电压变化量，表示b相单元波动电压变化量，表示c相单元波动电压变化量。
5.如权利要求1所述的模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法，其特征在于，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有环流变化量，所述环流变化量包括二倍频环流变化量和直流环流变化量；
由故障负序电流引起的二倍频环流变化量表示为：
其中，Ls为桥臂电抗，Cd为直流电容，N为子模块个数，I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；表示a相二倍频环流变化量，表示b相二倍频环流变化量，表示c相二倍频环流变化量；表示a相单元波动电压变化量的二倍频分量；
直流环流变化量表示为：
其中，表示a相直流环流变化量，表示b相直流环流变化量，表示c相直流环流变化量。
6.如权利要求1所述的模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法，其特征在于，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有直流线路电压变化量，由故障负序电流引起的直流线路电压变化量表示为：
其中，Cd为直流电容，N为子模块个数，M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角。
7.如权利要求1所述的模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算方法，其特征在于，所述模块化多电平换流器中的电气变化量包括有直流线路电流变化量，由故障负序电流引起的直流线路电流变化量表示为：
其中，Ls为桥臂电抗，Cd为直流电容，N为子模块个数，M表示参考电压的基频调制比，ω为基频角频率；I-和分别为故障负序电流的幅值和功率因数角；表示a相二倍频环流变化量。
8.一种模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算系统，其特征在于，所述系统包括有故障信息采集模块和电气量变化量计算单元；
所述故障信息采集模块与所述电气量变化量计算连接，所述故障信息采集模块用于采集故障负序电流，所述电气量变化量计算单元根据故障负序电流计算模块化多电平换流器中的电气量变化量。
9.如权利要求8所述的模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算系统，其特征在于，所述故障信息采集模块包括有：模块化多电平换流器和交流系统；
所述模块化多电平换流器与交流系统连接产生故障负序电流。
10.如权利要求9所述的模块化多电平换流器的交流不对称故障主回路计算系统，其特征在于，所述电气量变化量包括有：子模块电容电流变化量、子模块电容波动电压变化量、相单元波动电压变化量、环流变化量、直流线路电压变化量和直流线路电流变化量。
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