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近年来,大规模新能源联网对传统交流电网的稳定运行带来了极大挑战,基于模块化多电平换流器的高压直流输电(Modular Multilevel Converter Based on High Voltage Direct Current,MMC-HVDC)是一种运行方式灵活的新型输电技术,为大规模可再生能源的消纳与区域电网互联提供了有效解决方案。然而,柔性直流电网系统阻尼较低,直流线路故障后MMC子模块电容迅速放电,故障传播范围较广,对直流电网及MMC子模块内部电力电子器件造成极大冲击,严重威胁MMC-HVDC系统供电安全。本文围绕MMC-HVDC系统直流故障后等效模型建立及系统内各支路短路电流计算两个问题进行了研究。首先建立MMC数学模型,分析了故障后换流站内部电流通路及子模块工作状态对于暂态电路的影响,在子模块电容放电路径分析的基础上,构建单端MMC换流站故障后等效电路模型。其次,推导了换流站等效电容值等系统参数,量化分析故障发生时刻及系统调制比的选取对故障后初始等效电容参数取值的影响。基于单端换流站等效模型,分析系统短路时各换流站共同对故障点构成的电流通路,据此建立了 MMC-HVDC系统故障后的网络等效模型,并通过仿真验证该等效模型的精度与等效电容参数计算的准确性。最后,基于等效模型中各换流站间的关系与系统等效模型,将直流电网各换流站解耦,以故障后各支路电流近似解作为初值,逐次修正计及远端站影响的多端MMC-HVDC线路等效电阻及等效电感,通过多次迭代求解多端MMC-HVDC系统中各支路的故障电流值。在MATLAB仿真平台中搭建四端柔性直流电网模型,将故障电流计算值与详细电磁暂态仿真结果进行对比。结果表明,文中所提故障电流求解法能够准确、有效地计算出多端MMC-HVDC短路故障后各支路电流值。本文的研究工作实现了 MMC-HVDC系统等效模型的建立、参数选取及故障后各支路电流离线求解计算。与时域法的求解结果进行对比分析,进而证明本文所提出的用于直流多端电网故障电流分析方法可以提升计算精度,在离线计算时满足计算效率的要求,可用于为系统设备的选型、保护整定及短路危害分析奠定基础,具有实际意义。