[發明專利]一種換流閥仿真平臺及其實現方法

有效

• 申請號: 201410487948.4
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN105511293B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 許韋華;陽岳希;李娜;查鯤鵬;魏曉光;張皓
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中電普瑞電力工程有限公司;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 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

本發明涉及一種換流閥仿真平臺及其實現方法，仿真平臺包括三相六脈動橋電路，每相由閥模塊串聯組成，在每個閥模塊中均設有輔助晶閘管閥和受控開關，實現方法包括：通過對影響關斷過程的換流閥內部子因素進行實時測量、計算，根據器件測試數據和分散性得到閥的實時臨界關斷角，將其與實測運行關斷角進行比較，在判斷會發生換相失敗時，模擬相應的閥發生換相失敗的過程。本發明為研究分析換流閥內部因素對換相失敗的影響和換流閥換相失敗特性提供了一種新的研究手段。

技術領域

本發明涉及一種電力電子領域的仿真平臺及其實現方法，具體講涉及一種換流閥仿真平臺及其實現方法。

背景技術

換相失敗是高壓直流輸電系統中最常見的故障之一，會導致諸多不良后果。為保證換相成功，要求退出導通的閥從關斷到其電壓由負變正的過零點的時間能滿足其恢復阻斷能力的要求，該時間用電角度γ角表示，稱為關斷角。臨界關斷角γmin是閥完成關斷所必須的最小值。當γ小于臨界關斷角γmin時，閥會發生換相失敗，兩者受到換流閥內部多種因素影響。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種換流閥仿真平臺及其實現方法，本發明基于PSCAD搭建仿真平臺，通過對閥內部相關影響因素進行實時測量和計算，判斷換相失敗并模擬相應的換相失敗過程，為研究分析換流閥內部因素對換相失敗的影響和換流閥換相失敗特性提供了一種新的研究手段。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

本發明提供一種換流閥仿真平臺，其改進之處在于，所述仿真平臺包括三相六脈動橋電路，每相由閥模塊串聯組成，在每個閥模塊中均設有輔助晶閘管閥和受控開關。

進一步地，所述三相六脈橋電路的每相均與電壓源-電感串聯支路連接，設有三個電容器連接在三相六脈橋電路的每相上；所述三個電容器均接地；每個閥模塊均并聯有受控電阻Ra。

進一步地，所述閥模塊包括電容器Czv支路；電阻Rdcv和受控電阻Rmv串聯支路；電阻Rdv、電容器Cdv和電感Lmv串聯支路；電阻R_Cuv和電感L0v串聯支路；電阻R11支路；晶閘管閥-受控開關串聯支路以及輔助晶閘管閥Vmm支路；

所述電阻Rdcv和受控電阻Rmv串聯支路與電阻Rdv、電容Cdv和電感Lmv串聯支路并聯后再與電阻R_Cuv和電感L0v串聯支路串聯；電阻R11支路；晶閘管閥Vm-受控開關Sm串聯支路以及輔助晶閘管閥Vmm支路并聯；晶閘管閥Vm的陽極以及輔助晶閘管閥Vmm的陽極均連接在電阻Rdcv和受控電阻Rmv之間；電容器C0v的兩端分別與晶閘管閥Vm的陽極、輔助晶閘管閥Vmm的陽極以及電容器Czv的一端連接；

所述輔助晶閘管閥Vmm采用Sgmm作為其觸發信號。

本發明還提供一種換流閥仿真平臺的實現方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟：

(1)實時測量并計算實時運行關斷角γ、晶閘管閥Vm第k周期的電流下降率di/dt、關斷前正向通態電流I_F和晶閘管閥結溫Tj；

(2)確定晶閘管閥Vm的臨界關斷角γ_min；

(3)將晶閘管閥的臨界關斷角γ_min與實時運行關斷角γ比較，實時判斷晶閘管閥是否會發生換相失?。?/p>

(4)當判斷晶閘管閥Vm會發生換相失敗時，觸發相應的輔助晶閘管閥和斷開相應的受控開關，模擬換相失敗的過程。

進一步地，所述步驟(1)中，通過比較器得到第k周期晶閘管閥Vm電流下降過零時刻，發出關斷計時開始脈沖，同理用比較器得到第k周期閥Vm電壓由負變正時刻，發出關斷計時結束脈沖；將兩脈沖之間的時間換算為電角度，即為第k周期晶閘管閥Vm的實時運行關斷角γ；