[發明專利]一種換流閥換相失敗的預判方法

有效

• 申請號: 201310502750.4
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103543357A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 劉濟豪;劉文靜;許韋華;陽岳希;趙成勇;郭春義
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網智能電網研究院;中電普瑞電力工程有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種預判方法，具體涉及一種換流閥換相失敗的預判方法。

背景技術

電力電子技術經過了20世紀70～80年代的晶閘管閥時期，使直流輸電得到了大發展，并在大電網互聯方面展現了更多優勢，傳統的純交流電網已發展成為交直流混合電網；采用晶閘管作為換相元件的常規電網換相高壓直流輸電（Line-Commutated-Converter?High?Voltage?Direct?Current，LCC-HVDC）以其大容量遠距離輸電、有功功率快速可控等特點在世界范圍內得到了快速的發展。

換流站的換相失?。–ommutation?Failure，CF）和直流線路故障是直流系統較為常見的故障形式。當電網發生故障或三相嚴重不對稱時，會導致交流母線電壓下降，線電壓過零點可能提前，LCC-HVDC閥臂的換流重疊角將增大，關斷角將減小，有可能導致換相失敗。換相失敗的發生嚴重限制了直流系統傳輸功率，使得傳輸功率從正常值突然下降到很小的值甚至是零，為整個交直交系統帶來巨大的擾動。

導致換相失敗的原因主要是逆變側發生接地或相間短路故障、交流母線電壓降低、直流電流突然上升等，另外,晶閘管故障和觸發系統異常也可能導致換相失敗。

在國外，同一公司的直流輸電技術裝置的控制保護平臺基本都是采用一種共性平臺的方式，針對不同類型的直流工程要求而使用相應的控制保護模塊，而其控制保護平臺的體系與結構基本保持不變。ABB，SIEMENS等作為國際上少數可以完整對直流輸電控制保護系統設計制造的公司，國內目前采用的控制保護系統也主要采用以上兩個公司的方案，而國內對HVDC系統故障時的控制保護策略研究的相對薄弱；并且ABB提出的換相失敗預判方法只能判斷出交流側故障的發生，不能判斷出此次故障能否導致換相失敗。為預防換相失敗首先需要對換相失敗進行預判，因此換相失敗的預判方法成為預防換相失敗的首要研究對象。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種換流閥換相失敗的預判方法，可以準確判斷出由逆變側交流系統故障或直流系統過載等常見原因導致的換相失敗，為預防換相失敗提供信息。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

本發明提供一種換流閥換相失敗的預判方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：計算逆變側交流電流電壓幅值標幺值和直流電流標幺值；

步驟2：計算逆變側換流閥的觸發角上限；

步驟3：預判是否發生換相失敗。

所述步驟1中，所述步驟1包括以下步驟：

步驟1-1：測量逆變側交流電流線電壓幅值U_L和工作條件下的直流電流瞬時值I_d；

步驟1-2：逆變側交流電流電壓幅值標幺值和直流電流標幺值分別用和表示，分別表示為：

UL*=UL/ULN---(1)]]>

Id*=Id/IdN---(2)]]>

其中，U_LN為額定線電壓幅值，I_dN為額定直流電流值。

所述步驟2包括以下步驟：

步驟2-1：計算額定工作條件下的換流閥換相所需的換相面積；

步驟2-2：計算當前工作條件下換相所需的換相面積；

步驟2-3：計算逆變側換流閥的觸發角上限。