[發明專利]一種用于生成高壓直流晶閘管換流器電壓波形的數字方法及系統

有效

• 申請號: 201710884604.0
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107612376B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 李國富;陳沒;李龍龍;李永亮;黨冬;李志遠;閆曄;劉之方;董勤曉;余輝;周瑋
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02M7/155
• 分類號: H02M7/155;H02M7/162
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 郭一斐

本發明公開了一種用于生成高壓直流晶閘管換流器電壓波形的數字方法，所述方法包括：將基本存在函數進行變換，獲取6脈動晶閘管換流器的6個存在函數；利用觸發角和換相重疊角兩個參量對所述6脈動晶閘管換流器的6個存在函數進行修正，獲取修正后的6脈動晶閘管換流器的12個存在函數；利用所述6脈動晶閘管換流器的12個存在函數，計算所述直流換流器直流端電壓；將所述6脈動晶閘管換流器的直流端電壓與另外一個換相脈沖移相30°的6脈動晶閘管換流器的直流端電壓進行疊加，獲取12脈動晶閘管換流器的直流端電壓；利用導通函數，計算所述晶閘管換流器閥電壓。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，更具體地，涉及一種用于生成高壓直流晶閘管換流器電壓波形的方法及系統。

背景技術

自上世紀50年代世界上第一套高壓直流(HVDC)換流器在瑞典哥特蘭島工程投運以來，到目前國內外已有百套以上的HVDC工程在運行。為了進一步提高電能輸送能力和輸送距離，近幾年國內已有數套特高壓直流輸電工程已投運，在直流輸電技術上和輸送能力上我國均處于國際領先地位。

但是由于高壓直流換流器運行中電壓波形不是正弦波，而是一個直流電壓和一個波形復雜的周期性紋波電壓的疊加，高壓實驗室普通試驗設備無法產生這種波形，因此無法進行相關試驗。為了解決試驗問題，國內曾經研發了經過縮比的小型的高壓直流換流系統，但是由于試驗設備參數被嚴重壓縮，試品的接入造成試驗波形嚴重畸變，實際上達不到對試品進行有效試驗的目的。

高壓直流換流器避雷器是高壓直流換流器的主要過電壓保護設備。由于高壓直流換流器電壓波形復雜，國內外缺少試驗設備，2000年以前高壓直流換流器避雷器(特指閥避雷器和橋避雷器)的老化試驗實際上無法進行。2000年后隨著國內高壓直流輸電工程的大規模上馬，這種老化試驗逐漸被重視，國內隨后研制了實驗室用的小型的高壓直流換流器，以求對避雷器進行老化試驗。但是由于試品的接入會導致試驗電壓波形的嚴重畸變，實際試驗數據的有效性受到強烈質疑。

因此，需要提出一種新的技術，以解決高壓直流換流器高電壓波形生成的問題。

發明內容

本發明提供了一種用于計算高壓直流晶閘管換流器電壓波形的方法及系統，以解決如何對高壓直流換流器高電壓波形生成的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種用于計算高壓直流晶閘管換流器電壓波形的方法，所述方法包括：

將基本存在函數進行變換，獲取6脈動晶閘管換流器的6個存在函數；

利用觸發角和換相重疊角兩個參量對所述6脈動晶閘管換流器的6個存在函數進行修正，獲取修正后的6脈動晶閘管換流器的12個存在函數；

利用所述6脈動晶閘管換流器的12個存在函數，計算所述直流換流器的直流端電壓；

將所述6脈動晶閘管換流器的直流端電壓與另外一個換相脈沖移相 30°的6脈動晶閘管換流器的直流端電壓進行疊加，獲取12脈動晶閘管換流器的直流端電壓；

利用導通函數，計算所述6脈動晶閘管換流器的閥電壓。

優選地，所述基本存在函數為E(ωt)，其周期為2π。

優選地，所述將基本存在函數進行變換，獲取6脈動晶閘管換流器的 6個一般存在函數，包括：

考慮滯后相位角φ時，所述6個一般存在函數的表達式如下：

。

優選地，所述利用觸發角和換相重疊角兩個參量對所述6脈動晶閘管換流器的6個存在函數進行修正，獲取修正后的6脈動晶閘管換流器的12 個存在函數，包括：

考慮觸發角α，換相重疊角μ兩個參量后，將所述6脈動晶閘管換流器的6個存在函數用觸發角α和觸發角加換相重疊角α+μ進行修改，獲取修正后的6脈動晶閘管換流器的12個存在函數如下式：