[发明专利]一种抑制交流故障切除后直流输电系统换相失败的控制器及控制方法

权利要求书

1.一种抑制交流故障切除后直流输电系统换相失败的控制器，其特征在于，包括：

谐波检测单元，用于对直流输电系统受端电网的三相交流电压进行谐波检测，得到三相谐波信号；

前馈补偿控制单元，用于对三相谐波信号进行前馈补偿控制，得到触发越前角增量并生成附加控制信号；

选择器，用于根据附加控制信号从两种预设的关断角整定值中选择其中一种作为关断角额定值；

关断角控制单元，用于获取直流输电系统中逆变器的最小关断角信号，使关断角额定值减去最小关断角信号得到关断角误差信号，并对关断角误差信号进行PI控制输出触发越前角β_r；

电压控制单元，用于获取直流输电系统中逆变器的直流电压信号，使预设的直流电压整定值减去直流电压信号得到直流电压误差信号，并对直流电压误差信号进行PI控制输出触发越前角β_u；

低压限流控制单元，用于获取直流输电系统中逆变器的直流电压信号，对直流电压信号进行低压限流控制，输出直流电流限制值；

电流控制单元，用于获取直流输电系统中逆变器的直流电流信号，使直流电流限制值减去直流电流信号得到直流电流误差信号，并对直流电流误差信号进行PI控制输出触发越前角β_i；

最大值选择器，用于从触发越前角β_r、触发越前角β_u和触发越前角β_i中选取最大值作为逆变器的触发越前角β_inv；

减法器，用于使预设的角常量减去触发越前角β_inv和触发越前角增量得到逆变器的触发角；

触发单元，用于根据触发角构造出触发脉冲信号以控制逆变器中各功率开关管的通断。

2.根据权利要求1所述的抑制交流故障切除后直流输电系统换相失败的控制器，其特征在于：所述的前馈补偿控制单元由绝对值计算器、最大值采样保持器、比较器、比例限幅控制器、选择器、一阶惯性环节、下降速率限制器和两个最大值选择器Z1～Z2组成；其中：绝对值计算器的输入端接收三相谐波信号，绝对值计算器的输出端与最大值选择器Z1的输入端相连，最大值选择器Z1的输出端与最大值采样保持器的输入端相连，最大值采样保持器的输出端与比例限幅控制器的输入端和比较器的正相输入端相连，比较器的反相输入端接收给定的谐波整定值，比例限幅控制器的输出端与选择器的第一输入端相连，选择器的第二输入端接收给定的初值常量，比较器的输出端与选择器的控制端相连并输出附加控制信号，选择器的输出端与一阶惯性环节的输入端和最大值选择器Z2的第一输入端相连，一阶惯性环节的输出端与最大值选择器Z2的第二输入端相连，最大值选择器Z2的输出端与下降速率限制器的输入端相连，下降速率限制器的输出端输出触发越前角增量。

3.根据权利要求1所述的抑制交流故障切除后直流输电系统换相失败的控制器，其特征在于：所述的低压限流控制单元由低通滤波器、低压限流模块、积分限幅控制器、延时器、与门、减法器、最小值选择器和两个比较器B1～B2组成；其中：低通滤波器的输入端接收直流电压信号，低通滤波器的输出端与低压限流模块的输入端相连，低压限流模块的输出端与最小值选择器的第一输入端、积分限幅控制器的重启输入端、减法器的被减数端、比较器B1的反相输入端、延时器的输入端和比较器B2的反相输入端相连，减法器的减数端与积分限幅控制器的输出端、比较器B2的正相输入端和最小值选择器的第二输入端相连，减法器的输出端与积分限幅控制器的积分输入端相连，延时器的输出端与比较器B1的正相输入端相连，比较器B1的输出端与与门的第一输入端相连，比较器B2的输出端与与门的第二输入端相连，与门的输出端与积分限幅控制器的使能端相连，最小值选择器的第三输入端接收给定的直流电流额定值，最小值选择器的输出端输出直流电流限制值。