[发明专利]一种自适应锁相振荡器控制方法

说明书

本发明公开了一种自适应锁相振荡器控制方法。本发明采用的技术方案包括：步骤一，根据交流侧换相电压判断系统是否处于大扰动状态；步骤二，根据当前换相电压及锁相振荡器的输出，计算相位修正量；步骤三，相位修正量经过PI控制器后得到最新的相位输出，其中PI控制器的参数根据步骤一中所判定的系统状态确定。本发明在正常运行期间，保证系统的小干扰稳定性；在直流系统故障恢复期间，提高锁相振荡器捕捉电压相位的能力。本发明对防止直流故障恢复期间锁相振荡器输出误差所引起的后续换相失败故障有着明显的抑制作用。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种提高直流输电换相失败恢复能力的自适应锁相振荡器控制方法。

背景技术

在实际运行中，交直流混联系统已发生多起因交流系统故障引发单回直流连续换相失败或多回直流同时换相失败。换相失败故障会产生直流功率传输中断、换流阀过热、变压器偏磁、继电保护误动作等问题；同时，根据当前特高压直流控制保护策略，当发生连续多次换相失败时可能会导致直流闭锁。若多回大功率直流同时失去，受端系统存在系统频率崩溃风险，可能造成大面积停电，对社会稳定和经济发展产生不利影响。

直流输电系统投运至今已发生了多次直流闭锁事故，直流系统换相失败故障的恢复控制对于提高系统的安全稳定性非常重要。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种提高直流输电换相失败恢复能力的自适应锁相振荡器控制方法。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种自适应锁相振荡器控制方法，其包括：

步骤一，根据交流侧换相电压判断受端交流系统是否处于大扰动状态；

步骤二，根据当前换相电压及锁相振荡器的输出，计算相位修正量；

步骤三，相位修正量经过PI控制器后得到最新的相位输出，其中PI控制器的参数根据步骤一中所判定的受端交流系统状态确定。

进一步地，步骤一中，换相电压幅值及电压变化率计算：

U_rms＝RMS(u_a,u_b,u_c)

式中：U_rms为换相电压的幅值；RMS(u_a,u_b,u_c)为幅值计算函数；u_a,u_b,u_c分别为交流侧换相电压的A、B、C相的瞬时值；

然后，换相电压的变化率为：

进一步地，步骤一中，大扰动状态判定公式如下：

式中：δ为直流电流运行状态，1表示受端交流系统处于大扰动状态；0表示受端交流系统处于稳定运行状态；U_con为受端交流系统换相电压变化率判定值。

进一步地，步骤二的具体内容如下：

根据abc/αβ变换，计算u_α和u_β：

式中：u_α和u_β为αβ-坐标轴下的换相电压；

计算相位修正量：

式中：θ_err为相位修正量；θ_PLO为当前的相位输出值。

进一步地，步骤三中，PI控制器的模型为：