[發(fā)明專利]一種基于動態(tài)電流偏差控制的連續(xù)換相失敗抑制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010084867.5
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111146784B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹虹;王興國;杜丁香;戴志輝;潘星宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;華北電力大學(xué)(保定)
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/36
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發(fā)明公開了一種動態(tài)電流偏差控制的連續(xù)換相失敗抑制方法及系統(tǒng)，所述方法包括：實時采集逆變側(cè)換流母線三相電壓每一相的幅值；根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則以及三相電壓每一相的幅值，計算獲得換流母線的電壓跌落值；根據(jù)電壓跌落值以及預(yù)設(shè)的電流偏差控制函數(shù)模板，確定電流偏差控制曲線；根據(jù)電流偏差控制曲線按預(yù)設(shè)規(guī)則對熄弧角進(jìn)行實時調(diào)節(jié)；所述方法及系統(tǒng)依據(jù)熄弧角增量會隨電流偏差控制斜升函數(shù)斜率的變化而改變這一關(guān)聯(lián)性，通過動態(tài)電流偏差控制，實現(xiàn)對熄弧角的實時調(diào)節(jié)，有效降低直流系統(tǒng)連續(xù)換相失敗發(fā)生概率，改善直流系統(tǒng)運行特性；所述方法及系統(tǒng)易實現(xiàn)，無需配備額外的輔助設(shè)備也無需改造換流器等其他補充投入，具有較強的工程實用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于動態(tài)電流偏差控制的連續(xù)換相失敗抑制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

LCC-HVDC系統(tǒng)連續(xù)換相失敗的抑制措施大致分為3類：配備額外的輔助設(shè)備、改造換流器的拓?fù)洹?yōu)化直流控制策略。

在配備額外的輔助設(shè)備方面，有資料提出采用直流限流器限制直流電流上升從而降低換相失敗發(fā)生的概率，但傳統(tǒng)型直流限流器因受直流系統(tǒng)經(jīng)濟運行約束，對連續(xù)換相失敗的抑制能力有限；超導(dǎo)型及電力電子型直流限流器因其造價高昂等原因限制了其在實際工程中的應(yīng)用。也有文獻(xiàn)從受端無功補償優(yōu)化角度穩(wěn)定受端換流母線電壓從而達(dá)到抑制連續(xù)換相失敗的目的，但無功補償設(shè)備的動作機理與HVDC系統(tǒng)之間的耦合特性，有待進(jìn)一步研究。

在改造換流器的拓?fù)浞矫妫娙輷Q相換流器和可控串聯(lián)電容換相換流器利用串聯(lián)電容提供輔助換相電壓來避免換相失敗，但存在諧波污染、對換流閥的絕緣要求高等不足，所以并未廣泛應(yīng)用在實際工程中。有的方法在LCC原閥臂或換流變與換流閥之間串接一定數(shù)量的可控子模塊構(gòu)成新型換流器，達(dá)到輔助換相的目的。但這些新型換流器拓?fù)浯嬖谧幽K換相匹配有難度、LCC-HVDC控制系統(tǒng)復(fù)雜度增加等問題，工程實施難度大。

在優(yōu)化直流控制抑制連續(xù)換相失敗的策略方面，大致可分為：減小直流電流指令值，和提前觸發(fā)或者改變熄弧角整定值。減小直流電流指令值能優(yōu)化VDCOL輸出電流指令值，從而抑制連續(xù)換相失敗發(fā)生，但需預(yù)防直流系統(tǒng)恢復(fù)較慢時對交流系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定造成的不利影響。在提前觸發(fā)或者改變熄弧角整定值方面，有文獻(xiàn)結(jié)合換相失敗預(yù)測控制實現(xiàn)提前觸發(fā)以獲得較大的換相裕度，雖能一定程度上降低換相失敗風(fēng)險，但提前觸發(fā)會使無功消耗增加，不利于交流電壓的恢復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)存在的連續(xù)換相失敗的措施在實施時存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于動態(tài)電流偏差控制的連續(xù)換相失敗抑制方法及系統(tǒng)，所述方法及系統(tǒng)依據(jù)熄弧角增量會隨電流偏差控制斜升函數(shù)斜率的變化而改變這一關(guān)聯(lián)性，通過動態(tài)電流偏差控制，實現(xiàn)對熄弧角的實時調(diào)節(jié)，有效降低直流系統(tǒng)連續(xù)換相失敗發(fā)生概率，改善直流系統(tǒng)運行特性；所述一種動態(tài)電流偏差控制的連續(xù)換相失敗抑制方法，包括：

實時采集逆變側(cè)換流母線三相電壓每一相的幅值；

根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則以及所述三相電壓每一相的幅值，計算獲得換流母線的電壓跌落值；

根據(jù)所述電壓跌落值以及預(yù)設(shè)的電流偏差控制函數(shù)模板，確定電流偏差控制曲線；

根據(jù)所述電流偏差控制曲線按預(yù)設(shè)規(guī)則對熄弧角進(jìn)行實時調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，所述實時采集逆變側(cè)換流母線三相電壓每一相的幅值，包括：

通過二階廣義積分器檢測法對所述逆變側(cè)換流母線三相電壓每一相進(jìn)行檢測并計算獲得。

進(jìn)一步的，所述計算獲得換流母線的電壓跌落值的預(yù)設(shè)規(guī)則包括：

對比所述逆變側(cè)換流母線三相電壓每一相幅值，獲得最小幅值；

由1減去所述最小幅值，獲得所述換流母線的電壓跌落值。

進(jìn)一步的，在計算獲得換流母線的電壓跌落值后，所述方法還包括：