CN112100860A - 多端直流输电系统的mmc模型建立方法和电磁暂态仿真方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种多端直流输电系统的MMC模型建立方法和电磁暂态仿真方法，通过建立MMC系统级模型，对MMC系统级模型中的谐波电气量通过傅里叶分析得到电路信号，并将电路信号的实部与虚部分离开，进而将实部信号与虚部信号通过与变换矩阵相乘得到对应的谐波相量，之后将各个谐波相量信号的叠加从而推导出MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型，基于等效戴维南或诺顿数学模型使得对多端直流输电系统实现500us及其以上仿真步长的电磁暂态仿真，且能保证多端直流输电系统中系统级MMC模型的精确度，从而大大提高了仿真效率，解决了直流输电系统中现有的系统级MMC模型进行电磁暂态仿真的仿真时间步长范围小的技术问题。

Description

多端直流输电系统的MMC模型建立方法和电磁暂态仿真方法

技术领域

本发明涉及电磁暂态仿真技术领域，尤其涉及一种多端直流输电系统的MMC模型建立方法和电磁暂态仿真方法。

背景技术

模块化多电平换流器(MMC)由于其拓扑结构的优越性在多端远距离高压直流输电系统(MTDC)中得到广泛应用。而MMC多端直流输电系统(MMC-MTDC)具备向弱电网/无源系统提供电压和频率支撑的能力，已逐渐成为新能源，如海上风电。

目前，新能源发电厂经MMC多端直流输电系统送出的电源将会发生宽频带振荡事故，在MMC多端直流输电系统实际运行过程中，随着MMC模块数量的增加，基于MMC直流输电系统的控制和保护系统结构的复杂性逐渐增加。

随着直流输电系统的发展，在直流输电系统中建立自系统级MMC模型研究直流输电系统运行过程中振荡成为趋势，现有在直流输电系统中建立自系统级MMC模型包含有详细模型(DM)、详细等效模型(DEM)、桥臂等效模型(AEM)、基于戴维南等效电路的MMC平均值模型(AVM)等。而对于MMC多端直流输电系统，由于MMC多端直流输电系统的时间步长稍变大(200μs及以上)，上述系统级MMC模型研究直流输电系统的电磁暂态仿真精确度则会大大降低，并且现有的系统级MMC模型中不能对直流输电系统中存在的谐波进行分析的瞬时谐波相量。

因此，在直流输电系统中现有的系统级MMC模型进行电磁暂态仿真的仿真时间步长范围小。

发明内容

本发明实施例提供了一种多端直流输电系统的MMC模型建立方法和电磁暂态仿真方法，用于解决直流输电系统中现有的系统级MMC模型进行电磁暂态仿真的仿真时间步长范围小的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种多端直流输电系统的MMC模型建立方法，包括以下步骤：

S1.根据多端直流输电系统的MMC子模块建立MMC系统级模型；

S2.从所述MMC系统级模型中获取MMC子模块的N个谐波电气量，对每个所述谐波电气量采用傅里叶分析得到谐波分量的电路信号，所述电路信号包括虚部电路信号和实部电路信号；

S3.将所述电路信号与变换矩阵相乘得到MMC子模块的谐波相量；

S4.对N个所述谐波电气量的谐波相量求和，得到多端直流输电系统的谐波相量总和并基于所述谐波相量总和建立MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型。

优选地，所述电路信号为：

式中，<x>_k(t)为第k个谐波电气量的谐波随时间变化的电路信号，

为电路信号<x>_k(t)的实部，

为电路信号<x>_k(t)的虚部，T为一个周期所代表的时间，τ为积分变量，ω_s为50Hz的基频，j为数学符号且表示虚部部分。

优选地，所述谐波相量为：

式中，

为MMC子模块时域内第k个谐波相量，ω_s为50Hz的基频，R(k,t)为变换矩阵，

为电路信号的实部，

为电路信号的虚部。

优选地，若多端直流输电系统的MMC子模块为电容器组件，所述谐波相量满足的条件是：

式中，

为电容器中的电导矩阵，Δt为仿真步长，t-Δt为对应当前仿真的前一时刻，R为矩阵，E₂为二维单位矩阵，C为MMC子模块中电容器的电容值，ω_s为50Hz的基频，k为谐波相量次数。

优选地，若多端直流输电系统的MMC子模块为MMC全桥子模块，所述等效戴维南或诺顿数学模型为：

式中，

分别为等效戴维南或诺顿数学模型的等效阻抗矩阵与电压谐波相量，

为电阻，且满足

分别为MMC全桥子模块中第1个与第3个开关以谐波相量形式表示的电流谐波相量，R₁～R₄对应于MMC全桥子模块中四个开关的电阻，E₂为二维单位矩阵。

本发明还提供一种多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法，包括上述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法中的等效戴维南或诺顿数学模型，基于等效戴维南或诺顿数学模型的多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法包括以下步骤：

S01.基于所述等效戴维南或诺顿数学模型建立电磁暂态仿真平台；

S02.在所述电磁暂态仿真平台上触发多端直流输电系统的直流故障，得到多端直流输电系统仿真步长大于500us的暂态特性。

优选地，在步骤S02中，在所述电磁暂态仿真平台上时间长为2s触发多端直流输电系统的直流故障，0.2s后多端直流输电系统恢复正常运行。

本发明还提供一种多端直流输电系统的MMC模型建立系统，包括MMC模型建立单元、信号获取单元、谐波相量获取单元和模型建立单元；

所述MMC模型建立单元，用于根据多端直流输电系统的MMC子模块建立MMC系统级模型；

所述信号获取单元，用于从所述MMC系统级模型中获取MMC子模块的N个谐波电气量，对每个所述谐波电气量采用傅里叶分析得到谐波分量的电路信号，所述电路信号包括虚部电路信号和实部电路信号；

所述谐波相量获取单元，用于将所述电路信号与变换矩阵相乘得到MMC子模块的谐波相量；

所述模型建立单元，用于对N个所述谐波电气量的谐波相量求和，得到多端直流输电系统的谐波相量总和并基于所述谐波相量总和建立MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法。

本发明还提供一种终端设备，包括处理器以及存储器：

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

1.该多端直流输电系统的MMC模型建立方法通过建立MMC系统级模型，对MMC系统级模型中的谐波电气量通过傅里叶分析得到电路信号，并将电路信号的实部与虚部分离开，进而将实部信号与虚部信号通过与变换矩阵相乘得到对应的谐波相量，之后将各个谐波相量信号的叠加从而推导出MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型，基于等效戴维南或诺顿数学模型使得对多端直流输电系统实现500us及其以上仿真步长的电磁暂态仿真，且能保证多端直流输电系统中系统级MMC模型的精确度，从而大大提高了仿真效率，解决了直流输电系统中现有的系统级MMC模型进行电磁暂态仿真的仿真时间步长范围小的技术问题。

2.该多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法通过基于谐波相量建立的等效戴维南或诺顿数学模型，可将电磁暂态仿真平台仿真步长提高到500us及以上，且能保持电磁暂态仿真平台中模型精确度，从而大大提高了仿真效率；该等效戴维南或诺顿数学模型能够展示不同的谐波相量，从而可以根据多端直流输电系统的瞬时谐波波形进行相关谐波稳定性分析，其能较好地展现多端直流输电系统中所出现的宽频带振荡特性及其时空分布特征，解决了直流输电系统中现有的系统级MMC模型进行电磁暂态仿真的仿真时间步长范围小的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法的步骤流程图。

图2为本发明实施例所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法MMC子模块的拓扑图。

图3为本发明实施例所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法直流输电系统的拓扑结构图。

图4为本发明实施例所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法MMC系统级模型的框图。

图5为本发明实施例所述的多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法的步骤流程图。

图6为本发明实施例所述的多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法仿真的结果图。

图7为本发明实施例所述的多端直流输电系统的MMC模型建立系统的框架图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供了一种多端直流输电系统的MMC模型建立方法和电磁暂态仿真方法，针对多端直流输电系统的MMC子模块建立MMC系统级模型，对MMC系统级模型中的谐波电气量通过傅里叶分析得到电路信号，并将电路信号的实部与虚部分离开，进而将实部信号与虚部信号通过与变换矩阵相乘得到对应的谐波相量，之后将各个谐波相量信号的叠加从而推导出MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型，基于等效戴维南或诺顿数学模型对多端直流输电系统进行电磁暂态仿真的仿真步长能够提高到500us及其以上，且能保证多端直流输电系统中系统级MMC模型的精确度，从而大大提高了仿真效率，用于解决了直流输电系统中现有的系统级MMC模型进行电磁暂态仿真的仿真时间步长范围小的技术问题。

实施例一：

图1为本发明实施例所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法的步骤流程图，图2为本发明实施例所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法MMC子模块的拓扑图，图3为本发明实施例所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法直流输电系统的拓扑结构图，图4为本发明实施例所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法MMC系统级模型的框图。

如图1所示，本发明实施例提供了一种多端直流输电系统的MMC模型建立方法，包括以下步骤：

S1.根据多端直流输电系统的MMC子模块建立MMC系统级模型；

S2.从MMC系统级模型中获取MMC子模块的N个谐波电气量，对每个谐波电气量采用傅里叶分析得到谐波分量的电路信号，电路信号包括虚部电路信号和实部电路信号；

S3.将电路信号与变换矩阵相乘得到MMC子模块的谐波相量；

S4.对N个所述谐波电气量的谐波相量求和，得到多端直流输电系统的谐波相量总和并基于谐波相量总和建立MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型。

在本发明实施例的步骤S1中，如图4所示，主要是对多端直流输电系统的MMC子模块建立MMC系统级建模。

需要说明的是，如图3所示，多端直流输电系统上设置有多个MMC子模块S，如图2所示，MMC子模块S一般分为两种，即全桥子模块(FBSM)与半桥子模块(HBSM)，MMC子模块主要组件包括IGBT、二极管和电容。

在本发明实施例的步骤S2中，在MMC系统级模型存在多端直流输电系统输出的电气量，电气量中包含有N个谐波电气量。在本实施例中，主要是对MMC系统级模型存在的每个谐波电气量进行分析，得到对应于谐波电气量的电路信号。

需要说明的是，电路信号包括电导信号和电流信号，不管是电导信号还是电流信号均包含有虚部信号和实部信号。

在本发明实施例的步骤S3中，基于步骤S2得到的电路信号，将电路信号的虚部电路信号和实部电路信号分别与变换矩阵相乘，得到对应于的谐波相量。

在本发明实施例的步骤S4中，基于步骤S3得到每个谐波电气量的谐波相量，对N个谐波电气量的谐波相量进行求和，得到多端直流输电系统的谐波相量总和，基于谐波相量总和建立MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型。

本发明提供的一种多端直流输电系统的MMC模型建立方法通过建立MMC系统级模型，对MMC系统级模型中的谐波电气量通过傅里叶分析得到电路信号，并将电路信号的实部与虚部分离开，进而将实部信号与虚部信号通过与变换矩阵相乘得到对应的谐波相量，之后将各个谐波相量信号的叠加从而推导出MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型，基于等效戴维南或诺顿数学模型使得对多端直流输电系统实现500us及其以上仿真步长的电磁暂态仿真，且能保证多端直流输电系统中系统级MMC模型的精确度，从而大大提高了仿真效率，解决了直流输电系统中现有的系统级MMC模型进行电磁暂态仿真的仿真时间步长范围小的技术问题。

在本发明的一个实施例中，电路信号为：

式中，<x>_k(t)为第k个谐波电气量的谐波随时间变化的电路信号，

为电路信号<x>_k(t)的实部，

为电路信号<x>_k(t)的虚部，T为一个周期所代表的时间，τ为积分变量，ω_s为50Hz的基频，j为数学符号且表示虚部部分。

需要说明的是，T为一个周期所代表的时间，即是代表积分周期，如频率为50Hz，积分周期就是0.02a。

在本发明的一个实施例中，谐波相量为：

式中，

为MMC子模块时域内第k个谐波相量，ω_s为50Hz的基频，R(k,t)为变换矩阵，

为电路信号的实部，

为电路信号的虚部。

需要说明的是，谐波相量总和

N为谐波总个数，获得第k个谐波相量的过程可以表述为：首先进行傅里叶分析得到与谐波相量对应的电路信号，并将电路信号中的实部与虚部分离开，进而将实部信号与虚部信号通过与变换矩阵相乘得到对应的谐波相量，而各个谐波相量进行叠加。

在本发明的一个实施例中，若多端直流输电系统的MMC子模块为电容器组件，谐波相量满足的条件是：

式中，

为电容器中的电导矩阵，Δt为仿真步长，t-Δt为对应当前仿真的前一时刻，R为矩阵，E₂为二维单位矩阵，C为MMC子模块中电容器的电容值，ω_s为50Hz的基频，k为谐波相量次数。

在本发明的一个实施例中，若多端直流输电系统的MMC子模块为MMC全桥子模块，等效戴维南或诺顿数学模型为：

式中，

分别为等效戴维南或诺顿数学模型的等效阻抗矩阵与电压谐波相量，

为电阻，且满足

分别为MMC全桥子模块中第1个与第3个开关以谐波相量形式表示的电流谐波相量，R₁～R₄对应于MMC全桥子模块中四个开关的电阻，E₂为二维单位矩阵。

在本发明的实施例中，该多端直流输电系统的MMC模型建立方法得到的等效戴维南或诺顿数学模型应用在多端直流输电系统的电磁暂态仿真上，能够使得电磁暂态仿真的仿真步长提高至500us及以上，不仅确保了仿真准确性，也极大程度提高了仿真效率。

实施例二：

图5为本发明实施例所述的多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法的步骤流程图，图6为本发明实施例所述的多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法仿真的结果图。

如图5所示，本发明实施例还提供一种多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法，包括上述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法中的等效戴维南或诺顿数学模型，基于等效戴维南或诺顿数学模型的多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法包括以下步骤：

S01.基于等效戴维南或诺顿数学模型建立电磁暂态仿真平台；

S02.在电磁暂态仿真平台上触发多端直流输电系统的直流故障，得到多端直流输电系统仿真步长大于500us的暂态特性。

在本发明实施例中，在步骤S02中，在电磁暂态仿真平台上时间长为2s触发多端直流输电系统的直流故障，0.2s后多端直流输电系统恢复正常运行。

需要说明的是，在本实施例中，以基于MMC的多端直流输电系统作为案例说明，对MMC子模块采用基于谐波相量的MMC系统级模型，并触发MMC子模块极间直流故障，触发时间可以选为t＝2s，0.2s后MMC的多端直流输电系统恢复正常运行，具体仿真测试结果如图6所示，由图6仿真结果可知，本发明所提出的多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法基于谐波相量的等效戴维南或诺顿数学模型，可将电磁暂态仿真平台仿真步长提高到500us及以上，且能保持电磁暂态仿真平台中模型精确度，从而大大提高了仿真效率；该等效戴维南或诺顿数学模型能够展示不同的谐波相量，从而可以根据MMC的多端直流输电系统的瞬时谐波波形进行相关谐波稳定性分析，其能较好地展现MMC的多端直流输电系统中所出现的宽频带振荡特性及其时空分布特征。

本发明提供的一种多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法通过基于谐波相量建立的等效戴维南或诺顿数学模型，可将电磁暂态仿真平台仿真步长提高到500us及以上，且能保持电磁暂态仿真平台中模型精确度，从而大大提高了仿真效率；该等效戴维南或诺顿数学模型能够展示不同的谐波相量，从而可以根据多端直流输电系统的瞬时谐波波形进行相关谐波稳定性分析，其能较好地展现多端直流输电系统中所出现的宽频带振荡特性及其时空分布特征，解决了直流输电系统中现有的系统级MMC模型进行电磁暂态仿真的仿真时间步长范围小的技术问题。

实施例三：

图7为本发明实施例所述的多端直流输电系统的MMC模型建立系统的框架图。

如图7所示，本发明实施例还提供一种多端直流输电系统的MMC模型建立系统，包括MMC模型建立单元10、信号获取单元20、谐波相量获取单元30和模型建立单元40；

MMC模型建立单元10，用于根据多端直流输电系统的MMC子模块建立MMC系统级模型；

信号获取单元20，用于从MMC系统级模型中获取MMC子模块的N个谐波电气量，对每个谐波电气量采用傅里叶分析得到谐波分量的电路信号，电路信号包括虚部电路信号和实部电路信号；

谐波相量获取单元30，用于将电路信号与变换矩阵相乘得到MMC子模块的谐波相量；

模型建立单元40，用于对N个谐波电气量的谐波相量求和，得到多端直流输电系统的谐波相量总和并基于谐波相量总和建立MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型。

在本发明实施例中，实施例三系统中单元是对应实施例一方法中步骤设置的，实施例一方法中的步骤已经详细阐述了，再此对于实施例三系统中的单元不再详细阐述。

实施例四：

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法。

实施例五：

本发明实施例还提供一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器：

存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在设备中的执行过程。

设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，并不构成对设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。存储器也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、方法和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多端直流输电系统的MMC模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.根据多端直流输电系统的MMC子模块建立MMC系统级模型；

S2.从所述MMC系统级模型中获取MMC子模块的N个谐波电气量，对每个所述谐波电气量采用傅里叶分析得到谐波分量的电路信号，所述电路信号包括虚部电路信号和实部电路信号；

S3.将所述电路信号与变换矩阵相乘得到MMC子模块的谐波相量；

S4.对N个所述谐波电气量的谐波相量求和，得到多端直流输电系统的谐波相量总和并基于所述谐波相量总和建立MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型。

2.根据权利要求1所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法，其特征在于，所述电路信号为：

式中，<x>_k(t)为第k个谐波电气量的谐波随时间变化的电路信号，

为电路信号<x>_k(t)的实部，

为电路信号<x>_k(t)的虚部，T为一个周期所代表的时间，τ为积分变量，ω_s为50Hz的基频，j为数学符号且表示虚部部分。

3.根据权利要求1所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法，其特征在于，所述谐波相量为：

式中，

为MMC子模块时域内第k个谐波相量，ω_s为50Hz的基频，R(k,t)为变换矩阵，

为电路信号的实部，

为电路信号的虚部。

4.根据权利要求1所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法，其特征在于，若多端直流输电系统的MMC子模块为电容器组件，所述谐波相量满足的条件是：

式中，

为电容器中的电导矩阵，Δt为仿真步长，t-Δt为对应当前仿真的前一时刻，R为矩阵，E₂为二维单位矩阵，C为MMC子模块中电容器的电容值，ω_s为50Hz的基频，k为谐波相量次数。

5.根据权利要求4所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法，其特征在于，若多端直流输电系统的MMC子模块为MMC全桥子模块，所述等效戴维南或诺顿数学模型为：

式中，

分别为等效戴维南或诺顿数学模型的等效阻抗矩阵与电压谐波相量，

为电阻，且满足

分别为MMC全桥子模块中第1个与第3个开关以谐波相量形式表示的电流谐波相量，R₁～R₄对应于MMC全桥子模块中四个开关的电阻，E₂为二维单位矩阵。

6.一种多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项所述多端直流输电系统的MMC模型建立方法中的等效戴维南或诺顿数学模型，基于等效戴维南或诺顿数学模型的多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法包括以下步骤：

S01.基于所述等效戴维南或诺顿数学模型建立电磁暂态仿真平台；

S02.在所述电磁暂态仿真平台上触发多端直流输电系统的直流故障，得到多端直流输电系统仿真步长大于500us的暂态特性。

7.根据权利要求6所述的多端直流输电系统的电磁暂态仿真方法，其特征在于，在步骤S02中，在所述电磁暂态仿真平台上时间长为2s触发多端直流输电系统的直流故障，0.2s后多端直流输电系统恢复正常运行。

8.一种多端直流输电系统的MMC模型建立系统，其特征在于，包括MMC模型建立单元、信号获取单元、谐波相量获取单元和模型建立单元；

所述MMC模型建立单元，用于根据多端直流输电系统的MMC子模块建立MMC系统级模型；

所述信号获取单元，用于从所述MMC系统级模型中获取MMC子模块的N个谐波电气量，对每个所述谐波电气量采用傅里叶分析得到谐波分量的电路信号，所述电路信号包括虚部电路信号和实部电路信号；

所述谐波相量获取单元，用于将所述电路信号与变换矩阵相乘得到MMC子模块的谐波相量；

所述模型建立单元，用于对N个所述谐波电气量的谐波相量求和，得到多端直流输电系统的谐波相量总和并基于所述谐波相量总和建立MMC子模块的等效戴维南或诺顿数学模型。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5任意一项所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法。

10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器：

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求1-5任意一项所述的多端直流输电系统的MMC模型建立方法。

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