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龙图腾网获悉东北电力大学申请的专利电压源型变流器的短路电流实用计算和特征分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115621977B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211263534.4，技术领域涉及：H02H1/00；该发明授权电压源型变流器的短路电流实用计算和特征分析方法是由王玉鹏;严干贵;岳霖;翟文超;赵越;任爽设计研发完成，并于2022-10-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本电压源型变流器的短路电流实用计算和特征分析方法在说明书摘要公布了：本发明是一种电压源型变流器的短路电流实用计算和特征分析方法，所述方法基于VSC并网系统d轴q轴等值电路，考虑变流器控制策略，根据变流器输入输出电能守恒，建立VSC短路电流计算数学模型，计算过程以对称故障发生时刻为时间分界点，计算短路电流的振荡频率和衰减系数，获得短路电流时域表达式，分析VSC端电压跌落作用下的d轴电流响应规律。所述方法的结果和PSCAD仿真作对比，验证了方法的有效性和适用性。具有计算过程简单，短路电流时域表达式简洁，对风电光伏新能源相关设备的选择及保护整定具有积极意义。

本发明授权电压源型变流器的短路电流实用计算和特征分析方法在权利要求书中公布了：1.一种电压源型变流器的短路电流实用计算和特征分析方法，所述方法基于VSC并网系统d轴q轴等值电路，考虑变流器控制策略，根据变流器输入输出电能守恒，建立VSC短路电流计算数学模型，计算过程以对称故障发生时刻为时间分界点，计算短路电流的振荡频率和衰减系数，获得短路电流时域表达式，分析VSC端电压跌落作用下的d轴电流响应规律，其特征是，具体包括的内容有： 1建立VSC并网模型 ①VSC主电路模型 VSC变流器相当于受控电压源，通过控制变流器开关状态改变输出基波电压的幅值和相位，在dq坐标系下，变流器主电路状态方程为： 式中，ed、eq分别为VSC输出电压d轴分量、q轴分量；ud、uq为VSC端电压d轴分量、q轴分量；id、iq为VSC输出电流d轴分量、q轴分量；Lf为滤波电感；ω0为工频角频率； 当采用电网电压空间矢量定向时，即同步坐标系下d轴与电网电压矢量方向一致时，有：ud＝us，uq＝0，在忽略变流器的开关损耗，VSC与电网之间有功功率传输、无功功率交换分别为： 通过分别控制d、q轴电流分量，就能实现变流器与电网之间有功功率传输、无功功率交换的解耦控制，所以通常id被称为有功电流，iq被称为无功电流； VSC的主电路本质上是一个电力电子功率变换电路，功能是把从新能源机组获得的直流电能转换成交流电能输出到电网当中，在忽略变流器的开关损耗时，满足变流器功率平衡，即： 式中，idc0为VSC注入电流，udc为直流电容电压，C为直流电容； ②VSC控制策略化简 VSC的暂态特性取决于变流器的控制策略，其控制电路决定了变流器的输出特性；VSC控制系统采用双环控制，外环为直流电压控制环，内环为电流控制环，通过外环控制器形成有功、无功分量电流参考值，与实际值的偏差量经过内环PI控制器得到变流器参考电压； 根据直流电压外环得 式中：为有功电流参考值，kup、kui为电压外环比例和积分系数，为直流母线电压参考值； 根据电流内环得 式中，kip、kii分别为电流内环比例和积分系数；为无功电流参考值； 由于电流内环的响应速度快，有功电流快速跟踪随其参考值，即因此，分析有功电流id暂态过程时忽略电流内环的影响； 当电网正常运行时，VSC以单位功率因数运行时，不向电网发出无功功率，即iq＝0，有功不会影响无功的动态特性，因此，不考虑无功电流iq的暂态过程； 2短路电流的推导 当电网电压由于三相短路发生对称跌落时，VSC机端电压由初值ud0变化为ud时，式3有： 式中，udc0、Δudc分别为直流电容电压的初值和变化量；id0为有功电流的初值； 定义不平衡功率ΔP＝idc0udc0-udid0＝ud0id0-udid0＝Δudid0，Δud为VSC端电压d轴分量变化量，并忽略高次项，得： 式6左右两边同时进行拉氏变换，得： idc0-Cudc0sΔudcs＝udΔids-ΔPs7 根据式3得： Δid＝kupΔudc+kui∫Δudcdt8 式8左右两边同时进行拉氏变换，得： 将式6代入到式9中，得： 可得Δids的时域响应： 式中：阻尼比ξ＝kupud-idc02Cudc0kuiud12；自然振荡角频率ωn＝kuiudCudc012；振荡角频率ωd＝ωn1-ξ212；阻尼角α＝arctan1-ξ212ξ；其中，振荡频率 从短路电流的推导5-11式，能够知晓短路电流的大小的稳态值与不平衡功率以及电压跌落程度有关，暂态分量的振荡频率、衰减时间常数与网侧变流器控制参数有关。

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