[发明专利]一种防止高压直流输电系统逆变侧反向极线过压的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止高压直流输电系统逆变侧反向极线过压的方法，使用该方法可以避免直流输电系统闭锁时，逆变侧出现较高的反向过电压，造成逆变侧电气设备的绝缘损坏。该方法改进了直流输电系统逆变侧闭锁时的闭锁时序，并结合实测直流电压值，并将该电压值与设定的方向电压允许值比较，从而可靠的判断逆变侧闭锁时停止投旁通对的时间，有效的避免了直流输电系统逆变侧闭锁时的反向极线过电压。

背景技术

直流输电系统正常运行时，整流侧和逆变侧的直流电压电位差决定了直流功率的输送方向，直流输电系统在正常情况下或故障情况下闭锁停运时，整流侧一般通过将触发角移相到164度，然后闭锁换流阀的触发脉冲，并将整流侧的换流变的交流进线开关拉开。逆变侧一般在闭锁时投入旁通对，如附图一所示，1、4，2、5，3、6都可以选为旁通对，投入旁通对后，控制系统对旁通对始终发出触发脉冲，根据晶闸管的导通原理，晶闸管在具有触发脉冲并且正向加压时即可以导通，因此，在整流侧闭锁后，对于逆变侧而言相当于逆变侧晶闸管的开路，在逆变侧投入旁通对后由于阀的峰值整流会导致逆变侧晶闸管阀出现反向电压，如果不对该反向过压进行抑制，将会导致换流阀设备的损坏。因此，在控制系统中必须采取相应的措施来避免直流输电系统在整流侧闭锁后逆变侧投旁通对时引起的反向过电压。

发明内容

本发明的目的在于提出一种防止高压直流输电逆变侧反向极线过压的方法。该方法通过对逆变侧触发脉冲采取特殊的控制方式，使触发脉冲与逆变侧换流变压器开关具备一定的配合时序，从而达到防止逆变侧极线反向过压的效果。

图1为高压直流输电逆变侧示意图，其中Ud为直流极线电压，K为换流变进线断路器，L为换流变等效电抗，正常工作条件下Ud大于0。逆变侧闭锁时，一般要投旁通对，如图2中的1阀与4阀。逆变侧投旁通对后如果处置不当会引起危害极大的直流极线Ud反向过压，分析如下：

逆变侧投旁通对阀1、阀4，即表示继续对阀1、阀4施加触发脉冲。在eai的正半波，阀1有可能导通，eai将向与阀1并联的杂散电容充电，由于阀的单向导通性(即阀电流只能从阳极流向阴极)，电容电压将单向增长，直到达到eai的幅值A，即Ud2＝-A。同理，在eai的负半波，阀4有可能导通，其并联杂散电容电压也将被充电至A，即Ud1＝-A，则极线电压Ud＝Ud1+Ud2＝-2A。此反向电压的大小2A与直流系统的额定电压相当。极线电压快速反向至如此高的数值会使阀承受大的应力，严重时还会损坏阀。因此应设法避免极线的反向电压。

逆变侧闭锁时，除了投旁通对还会跳交流进线开关K，以隔离交流电源。注意到极线反向电压由投旁通对与交流电源共同引起，因此只要延时投旁通对使得交流开关先于投旁通对断开即可避免极线反向过压。

附图说明

图1为高压直流输电逆变侧示意图，其中Ud为直流极线电压，K为换流变进线断路器，L为换流变等效电抗。

图2为高压直流输电逆变侧投旁通对时示意图，其中Ud为直流极线电压，K为换流变进线断路器，L为换流变等效电抗，其中的1阀与4阀为控制系统选定的旁通对。

具体实施方式

为避免逆变侧直流极线的反向过电压，可采取延时投旁通对的闭锁策略，具体实施方式为：

1.逆变侧启动闭锁换流器的动作后，发出跳交流进线开关K的指令。

2.100ms后逆变侧发出投旁通对的指令。通常交流进线开关跳开的事件为40ms，因此逆变侧发出投旁通对指令时交流进线开关已跳开，交流电源已被隔离。

3.为保险计，同时监测直流极线电压，当其反向值大于参考值时发出10ms旁通对闭锁指令，以防止交流进线开关未被跳开时的极线反向电压。

4.投旁通对2s，后闭锁触发脉冲，完成换流器的全部闭锁时序。