[发明专利]一种线路电流同步过零处理方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及用于处理晶闸管控制串联电容器补偿装置(TCSC) 的线路电流同步过零处理方法，在静止同步串联补偿器(SSSC)、统一潮流控制器(UPFC)、有 源电力滤波器(APF)等需要做线路电流或者线路电压的过零处理时也可采用此方法。

背景技术

在触发晶闸管控制串联补偿装置的晶闸管时，可以选择线路电流的实际过零点或者线路 电流的基波分量的过零点作为基准，参见下述参考文献[1]-[2]。以控制过零点为基准产生 触发脉冲的方法在国内外线路电流同步过零处理问题中，未见相同或类似的处理方法。

[1]李可军，赵建国.TCSC模式切换控制方法的研究.电网技术，2005，29(5)：43-46

[2]胡国文，张东霞，郑文斌，王仲鸿.同步信号及电路参数对可控串补(TCSC)动态特 性的影响.电工技术学报，2000，15(3)：65-69

发明内容

本发明的目的是提出一种新的线路电流同步过零处理方法，提供一种新的晶闸管触发基 准。

本发明引入控制过零点的概念，并将其作为晶闸管控制串联电容器补偿装置的晶闸管触 发基准。采用控制过零点产生同步触发脉冲时，在前一个控制过零点的基础上通过计算确定 新的控制过零点。新旧两个控制过零点的时间差由用来模拟系统频率的测量过零点间隔的平 均值T和用来实时跟踪线路电流同步过零的控制过零点的修正量ΔT这两部分组成。

在设计中，为了保证控制上的相互不影响，采用两个截止频率相差较大的低通滤波器(或 者类似低通滤波的传递环节)进行滤波，从而得到测量过零点间隔的平均值T和控制过零点 的修正量ΔT。通常，电力系统的频率变化应该是缓慢的，因此求T时，第一低通滤波器的截 止频率相对较低。如果测量过零点的间隔时间都是一个固定值，则控制过零点的修正量等于 0；否则，当测量过零点受到扰动时，测量过零点和控制过零点不重合，为了实时跟踪线路电 流同步过零，既要考虑滤除特别快的过零点扰动，又要保证控制过零点能够平稳、快速地跟 踪测量过零点，因此，采用截止频率相对较高的第二低通滤波器来求取ΔT。

线路发生故障时，线路电流波形会有相对大的扰动，反应在过零点上表现为控制过零点 和测量过零点差值超出正常稳态情况下的变化范围，此时的解决方案是让控制过零点直接跟 踪测量过零点。

本发明的技术方案是将控制过零点作为晶闸管的触发基准，所述控制过零点是以某测量 过零点为初始值，在前一个控制过零点的基础上通过计算确定后一个控制过零点，前后两个 控制过零点的时间差由用来模拟系统频率的测量过零点间隔的平均值T和用来实时跟踪线路 电流同步过零的控制过零点的修正量ΔT这两部分组成，可用下式表示：

C+(k+1)＝(C+k)+T+ΔT

其中，k为非零自然数，代表控制过零点的编号，C+k为第k个控制过零点，C+(k+1)为第k+1 个控制过零点。

其中，用来模拟系统频率的测量过零点间隔的平均值T的计算依次包括以下步骤：

(1)根据测量过零点，可以求出多个测量过零点的间隔时间T_M1、T_M2和T_M3等；

(2)对上一步所得的多个测量过零点的间隔时间用第一低通滤波器进行滤波，该第一低通滤 波器的输出为测量过零点的平均间隔时间T。

其中，所述的用来实时跟踪线路电流同步过零的控制过零点的修正量ΔT的计算依次包 括以下步骤：

(1)控制过零点的初始值C+0取为测量过零点M+0，即C+0＝M+0；

(2)控制过零点的修正量ΔT的初始值设为零，定义ΔMC+k为第k个测量过零点处的差值， 即M+k和C+k的时间差，令ΔMC+k的初始值为零，即ΔMC+1＝0；

(3)根据下述公式计算：

C+(k+1)＝(C+k)+T+ΔT

(M+k)-[C+(k-1)]-T＝ΔMC+k

[M+(k+1)]-(C+k)-T＝ΔMC+(k+1)

其中，k为非零自然数，M+k为第k个测量过零点；C+k为第k个控制过零点，ΔMC+k为第 k个测量过零点处的差值，即M+k和C+k的时间差；