[發(fā)明專利]抑制HVDC系統(tǒng)換相失敗的控制方法、裝置及設(shè)備

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• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112909987A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏偉;劉崇茹;李歡;單俊儒;徐詩甜;蔣思雯
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

1.一種抑制HVDC系統(tǒng)換相失敗的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10.獲取HVDC系統(tǒng)交流側(cè)三相的電壓幅值，計(jì)算每相的所述電壓幅值與對應(yīng)相的電壓額定幅值的差值，得到每相的相電壓；

S20.若三相中至少一相的所述相電壓的數(shù)值小于電壓設(shè)定值且三相的電壓幅值不相等，則HVDC系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障并計(jì)算HVDC系統(tǒng)的線電壓過零點(diǎn)偏移量和換相角變化量；

S30.根據(jù)所述線電壓過零點(diǎn)偏移量和所述換相角變化量計(jì)算，得到HVDC系統(tǒng)逆變器的觸發(fā)角補(bǔ)償量；

S40.采用逆變器換流閥的觸發(fā)角與所述觸發(fā)角補(bǔ)償量之和，得到逆變角并通過所述逆變角控制HVDC系統(tǒng)的運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制HVDC系統(tǒng)換相失敗的控制方法，其特征在于，在步驟S20中，計(jì)算HVDC系統(tǒng)的線電壓過零點(diǎn)偏移量的步驟包括：

獲取與相電壓的數(shù)值小于電壓設(shè)定值對應(yīng)相的故障前電壓幅值和故障后電壓幅值，根據(jù)幅值下降公式計(jì)算，得到對應(yīng)相的相電壓下降率；

根據(jù)所述相電壓下降率以及線電壓過零點(diǎn)偏移量的計(jì)算公式計(jì)算，得到對應(yīng)相的線電壓過零點(diǎn)偏移量；

其中，所述幅值下降公式為：E_a′＝E_m(1-d％)cos(ωt+60°)；

所述線電壓過零點(diǎn)偏移量的計(jì)算公式為：

式中，E_a′為故障后電壓幅值，E_m為故障前電壓幅值，d％為相電壓下降率，ω為基波角頻率，t為時間，為線電壓過零點(diǎn)偏移量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制HVDC系統(tǒng)換相失敗的控制方法，其特征在于，在步驟S20中，計(jì)算HVDC系統(tǒng)的換相角變化量的步驟包括：

獲取HVDC系統(tǒng)逆變器換流閥在正常工作狀態(tài)下的換相角，記為初始換相角；

獲取與相電壓的數(shù)值小于電壓設(shè)定值對應(yīng)相的故障前電壓幅值、逆變器換流閥的觸發(fā)角、流過逆變器換流閥的直流電流和換相電抗，以及根據(jù)所述線電壓過零點(diǎn)偏移量計(jì)算得到與相電壓對應(yīng)相的換相角，記為故障換相角；

對所述故障換相角與所述初始換相角作差，得到的差值作為與所述相電壓對應(yīng)相故障后的換相角變化量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抑制HVDC系統(tǒng)換相失敗的控制方法，其特征在于，在步驟S20中，得到與所述相電壓對應(yīng)相的故障換相角的表達(dá)式為：

式中，E_m為故障前電壓幅值，d％為相電壓下降率，ω為基波角頻率，L_r為換相電抗，I_d為流過逆變器換流閥的直流電流，K為逆變器換流閥換相電壓的比例系數(shù)，μ′為與相電壓對應(yīng)相的故障換相角，α為逆變器換流閥的觸發(fā)角。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制HVDC系統(tǒng)換相失敗的控制方法，其特征在于，在步驟S30中，所述線電壓過零點(diǎn)偏移量與所述換相角變化量之和的數(shù)值作為HVDC系統(tǒng)逆變器的觸發(fā)角補(bǔ)償量。

6.一種抑制HVDC系統(tǒng)換相失敗的控制裝置，其特征在于，包括相電壓獲取模塊、第一計(jì)算模塊、第二計(jì)算模塊和控制模塊；

所述相電壓獲取模塊，用于獲取HVDC系統(tǒng)交流側(cè)三相的電壓幅值，計(jì)算每相的所述電壓幅值與對應(yīng)相的電壓額定幅值的差值，得到每相的相電壓；

所述第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)三相中至少一相的所述相電壓的數(shù)值小于電壓設(shè)定值且三相的電壓幅值不相等，則HVDC系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障并計(jì)算HVDC系統(tǒng)的線電壓過零點(diǎn)偏移量和換相角變化量；

所述第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述線電壓過零點(diǎn)偏移量和所述換相角變化量計(jì)算，得到HVDC系統(tǒng)逆變器的觸發(fā)角補(bǔ)償量；

所述控制模塊，用于采用逆變器換流閥的觸發(fā)角與所述觸發(fā)角補(bǔ)償量之和，得到逆變角并通過所述逆變角控制HVDC系統(tǒng)的運(yùn)行。