[發(fā)明專利]一種計及多饋入直流耦合作用的換相失敗預防控制方法

有效

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• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113410862B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 韓偉;肖超;歐陽金鑫;劉超;王默;劉磊;劉堯;宋闖;段文巖;葉俊君
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院;重慶大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮;王萍

本發(fā)明公開了一種計及多饋入直流耦合作用的換相失敗預防控制方法，包括如下步驟：計算目標直流逆變站換相失敗臨界電壓，計算歸算至目標直流逆變站的相鄰直流逆變站換相失敗臨界電壓；通過比較目標直流逆變站的換流母線電壓測量值與換相失敗臨界電壓，在逆變站控制器中采用不同的觸發(fā)角調(diào)節(jié)量實施控制。與常規(guī)換相失敗預防控制方法相比，本發(fā)明考慮了多饋入直流的耦合關系和控制器的影響，提出了避免由于目標直流逆變站換相失敗引發(fā)相鄰直流逆變站發(fā)生換相失敗的觸發(fā)角調(diào)節(jié)量計算方法，能夠?qū)Χ囵伻胫绷飨到y(tǒng)換相失敗進行協(xié)調(diào)控制，降低多饋入直流系統(tǒng)發(fā)生同時或者繼發(fā)性換相失敗的風險。

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)保護和控制領域，具體涉及一種計及多饋入直流耦合作用的換相失敗預防控制方法。

背景技術

隨著“西電東送”和“全國聯(lián)網(wǎng)”能源戰(zhàn)略的實施，電網(wǎng)換相換流器高壓直流輸電(LCC-HVDC)在長距離大功率輸電領域得到了廣泛應用，華東電網(wǎng)、南方電網(wǎng)已形成了典型的多直流饋入電網(wǎng)格局。換相失敗是直流輸電系統(tǒng)運行過程中的常見故障，在單回LCC-HVDC換相失敗及其恢復過程中，關斷角和交流母線電壓的跌落觸發(fā)LCC-HVDC的低壓限流控制(VDCOL)、定關斷角控制器等控制系統(tǒng)啟動，以促使換相恢復。LCC-HVDC控制系統(tǒng)的陸續(xù)啟動將進一步加劇了電氣量的變化。因此，發(fā)生換相失敗的LCC-HVDC必然通過電磁耦合影響相鄰正常運行的LCC-HVDC，造成正常運行的LCC-HVDC出現(xiàn)繼發(fā)性的響應，直流傳輸功率出現(xiàn)短時大額瞬降，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成影響。可見，換流站之間的電氣耦合關系是影響多回直流是否會同時或相繼發(fā)生換相失敗的重要因素。現(xiàn)有研究主要著力于優(yōu)化控制器參數(shù)以提高控制器的靈敏性與快速性，減小恢復過程中直流系統(tǒng)發(fā)生換相失敗的幾率，未充分考慮多饋入直流系統(tǒng)之間的耦合作用的影響。因此，本發(fā)明需要解決的問題是如何有效抑制多饋入直流系統(tǒng)中某一目標直流以及相鄰直流發(fā)生換相失敗，即避免多回直流同時或相繼發(fā)生換相失敗。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種計及多饋入直流耦合作用的換相失敗預防控制方法。

本發(fā)明采用如下的技術方案：

一種計及多饋入直流耦合作用的換相失敗預防控制方法，包括如下步驟：

步驟S1：實時采集目標直流逆變站的換流母線電壓U_Li，并計算電壓數(shù)據(jù)；

步驟S2：根據(jù)步驟S1采集的目標直流逆變站換流母線電壓U_Li，計算避免目標直流逆變站的換流母線電壓跌落造成目標直流逆變站換相失敗所需的第一臨界觸發(fā)超前角β₁；

步驟S3：根據(jù)步驟S1采集的目標直流逆變站換流母線電壓U_Li，計算避免目標直流逆變站換相失敗引發(fā)相鄰直流逆變站換相失敗所需的第二臨界觸發(fā)超前角β₂；

步驟S4：將目標直流逆變站換流母線電壓U_Li和相鄰直流逆變站換流母線電壓U_Lj分別與目標直流逆變站換相失敗臨界電壓U_thi與歸算至目標直流逆變站的相鄰直流逆變站換相失敗臨界電壓U_thj進行比較；若U_Li＞U_thi且U_Lj＞U_thj，則結束本方法；若U_Li≤U_thi且U_Lj≥U_thj，實施步驟S5；若U_Li＜U_thi且U_Lj＜U_thj，實施步驟S6；

步驟S5：比較第一臨界觸發(fā)超前角β₁與的第二臨界觸發(fā)超前角β₂大小，若β₁＞β₂，實施步驟S6，否則實施步驟S7；