[發明專利]一種減少單相故障下高壓直流輸電換相失敗的控制方法

有效

• 申請號: 202011633842.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112821441B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 林圣;劉健;劉磊
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02M7/00;H02M7/757
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 卓仲陽

1.一種減少單相故障下高壓直流輸電換相失敗的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、數據采集：

高壓直流輸電系統控制保護裝置以10kHz的采樣頻率，實時采集逆變側交流母線A、B、C三相電壓瞬時值u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)，其中t為采樣時刻；

步驟B、交流母線電壓零序分量的求取：

控制保護裝置先算出：

當前時刻t₀的交流母線電壓零序分量|u₀|，|u₀|＝|(u_A+u_B+u_C)/3|；

控制保護裝置再算出：

當前時刻t₀前一個周期T毫秒的交流母線電壓零序分量|u₀(t₀-T)|；

步驟C、故障檢測：

步驟C1、將當前t₀時刻和之前的39個采樣時刻的交流母線電壓零序分量|u₀(t₀)|、|u₀(t-1) |、|u₀(t-2)|……|u₀(t-37)|、|u₀(t-38)|、|u₀(t-39)|，構成當前時刻t₀的交流母線電壓零序分量序列U₀(t)，計算U₀(t)的平均值；將當前t₀時刻前一周期和其之前39個采樣時刻的交流母線電壓零序分量|u₀(t₀-T)|、|u₀(t-T-1)|、|u₀(t-T-2)|……|u₀(t-T-37)|、|u₀(t-T-38)|、|u₀(t-T-39)|，構成當前時刻t₀前一周期的交流母線電壓零序分量序列U₀(t-T)，計算U₀(t-T)的平均值；

步驟C2、根據下式計算序列U₀(t)和U₀(t-T)的相關關系：

其中，x_i，i＝1，2，3……40表示序列|u₀(t₀)|、|u₀(t-1) |、|u₀(t-2)|……|u₀(t-37)|、|u₀(t-38)|、|u₀(t-39)|；y_i，i＝1，2，3……40表示序列|u₀(t₀-T)|、|u₀(t-T-1)|、|u₀(t-T-2)|……|u₀(t-T-37)|、|u₀(t-T-38)|、|u₀(t-T-39)|；表示U₀(t)的平均值；表示U₀(t-T)的平均值；

步驟C3、判斷r(x,y)小于門檻閾值P_DIFF是否成立，若是，輸出控制投入信號1，其信號時長為a毫秒，進入步驟C4；若否，輸出控制不投入信號0并返回步驟C1；

步驟C4、判斷當前時刻t₀的交流母線電壓零序分量u₀大于門檻閾值V_Z是否成立，若是，輸出控制投入信號1，其信號時長為a毫秒，進入步驟D；若否，輸出控制不投入信號0并返回步驟C1；

步驟D、直流系統逆變側關斷角附加值的計算：

求取當前時刻t₀前s毫秒固定窗長中交流母線電壓零序分量|u₀|的最大值|u₀|_max，將|u₀|_max乘以比例系數k；計算1-k|u₀|_max，若其值超過1則將其值限制為1，若其值小于-1則將其值限制為-1；最后根據以下公式求取逆變側關斷角附加值A_CF：

A_CF＝arccos(1-k|u₀|_max)

其中，arccos表示求取反余弦值；

步驟E、直流系統逆變側關斷角的控制：

高壓直流輸電控制保護裝置根據步驟C3、C4分別得到兩組控制使能信號，對兩組信號求取或運算，并將運算結果作為最終控制投入信號，將步驟D計算得到的逆變側關斷角附加值A_CF輸入至逆變側定關斷角控制環節中，對高壓直流輸電的關斷角進行控制。