[发明专利]高压直流输电二次换相失败的抑制方法、装置与存储介质

说明书

本发明提供了一种高压直流输电二次换相失败的抑制方法、装置与存储介质，该方法包括：当逆变侧交流母线发生接地故障时，依据逆变侧交流母线电压和电压变化率判定故障的故障类型，若为轻度接地故障时，采用静止同步补偿器对逆变侧进行定交流电压控制，使得交流母线电压大于交流母线极限电压且逆变侧关断角大于关断角整定值；若为重度接地故障时，采用静止同步补偿器对逆变侧进行满发下的无功功率控制，使得交流母线电压大于换流器的运行极限电压；实现在不同故障严重程度下，对STATCOM的暂态无功补偿模式的差异化配置，优化STATCOM控制系统，从而极大地提高STATCOM无功补偿能力，加快高压直流输电系统换相电压的建立速度，改善高压直流输电系统的故障恢复特性。

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，具体涉及一种高压直流输电二次换相失败的抑制方法、装置与存储介质。

背景技术

常规直流输电系统(line commutated converter based high voltage directcurrent，LCC-HVDC)在正常运行时需要吸收大量无功，同时由于晶闸管的开关特性，会在交流系统侧产生各次特征谐波。尤其是当LCC-HVDC接入弱交流系统的时候，无功和谐波问题会进一步放大，增加换相失败的风险，严重影响系统稳定性。为了改善LCC-HVDC在弱交流系统下的运行特性，可在交流母线处配置无功补偿装置，如交流滤波器、低压电抗器、STATCOM等。其中，STATCOM与传统的机械投切电容器、电抗器以及SVC相比，具有无功调节速度快、欠压条件下无功调节能力强的优点，可以等效提高受端弱交流系统的强度，增强系统的稳定性和抗干扰能力。然而，在交流系统发生严重故障时，HVDC系统仍然会发生换相失败，甚至在故障清除后的恢复阶段HVDC系统也有可能面临由于交流母线电压振荡引起的二次换相失败的风险。

在交流系统发生严重故障之后的系统恢复阶段，STATCOM传统的无功控制策略通常采用定交流电压控制。由于直流功率传输中断，换流器吸收无功大幅减少，交流母线处并联的滤波器及无功补偿设备发出的无功过剩将导致系统出现短时过电压，此时，直流系统会增大电流指令增加功率传输从而吸收无功增加，STATCOM采用定交流电压控制会吸收无功，二者共同作用下交流电压会有较大下降，一旦交流电压下降超过系统运行极限，系统就会发生二次换相失败。

发明内容

基于此，本发明提供了一种高压直流输电二次换相失败的抑制方法、装置与存储介质，能够优化STATCOM(静止同步补偿器)控制系统，使得在故障期间及故障后的系统恢复期间，实现STATCOM的暂态无功补偿模式的差异化配置，极大地提高STATCOM无功补偿能力，加快高压直流输电系统换相电压的建立速度，改善高压直流输电系统的故障恢复特性。

本发明实施例提供了一种高压直流输电二次换相失败的抑制方法，包括：

当高压直流输电系统的逆变侧交流母线发生接地故障时，检测所述逆变侧交流母线的电压以及电压变化率；

根据所述逆变侧交流母线的电压和电压变化率，判断所述高压直流输电系统的故障类型；所述故障类型包括轻度接地故障、重度接地故障；其中，当所述逆变侧交流母线的电压小于交流电压跌落水平阈值且所述逆变侧交流母线的电压变化率大于交流电压跌落速率阈值时，判定所述高压直流输电系统发生重度接地故障；当所述逆变侧交流母线的电压不小于所述交流电压跌落水平阈值或所述逆变侧交流母线的电压变化率不大于所述交流电压跌落速率阈值时，判定所述高压直流输电系统发生轻度接地故障；

当所述高压直流输电系统发生轻度接地故障时，采用静止同步补偿器对所述逆变侧进行定交流电压控制，以使得所述交流母线的电压大于交流母线极限电压且逆变侧关断角大于关断角整定值；

当所述高压直流输电系统发生重度接地故障时，采用所述静止同步补偿器对所述逆变侧进行满发下的无功功率控制，以使得所述交流母线的电压大于换流器的运行极限电压。

优选地，所述高压直流输电二次换相失败的抑制方法还包括: