[发明专利]一种基于直流电流的连续换相失败风险预警方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于直流电流的连续换相失败风险预警方法和装置，其方法为实时采集直流系统各电气量，在前一次换相失败恢复过程中根据电气量的变化规律，当满足熄弧角判据时启动预警系统；根据恢复过程中直流电流和交流电压的变化，预估其变化范围，并结合直流准稳态方程，预测后续时刻逆变侧熄弧角的大小，计算临界换相失败时对应下电流变化量，确定发生后续换相失败的风险区间；对风险区间进行等级划分，根据实时电流大小在线预警后续换相失败的风险。本发明实现了直流连续换相失败的实时预警，为交直流混联电网安全稳定运行提供了新的技术思路。

技术领域

本发明涉及一种基于直流电流的连续换相失败风险预警方法和装置，属于电力自动化技术领域。

背景技术

直流连续换相失败将会对大电网造成大额的功率冲击，对电网安全稳定运行产生严重的威胁。通过优化直流控保、在直流受端换流站配置动态无功补偿等措施可有效降低直流连续换相失败发生的概率，但并不能完全避免此类风险，运行人员仍然需要对连续换相失败进行设防和控制。若要控制措施发挥最大的效果，设定有效可行的控制判据是基本前提。针对连续换相失败的控制，若待检测到连续换相失败信号再实施控制，此时连续换相失败已经发生，采取控制措施于事无补，针对连续换相失败研究其预警方法迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于针对直流连续换相失败，提拱一种基于直流电流的连续换相失败风险预警方法和装置，解决了连续换相失败无法预警的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于直流电流的连续换相失败风险预警方法，包括：

根据采集到的直流系统运行过程的直流逆变侧熄弧角数据判断直流逆变侧熄弧角是否满足直流连续换相失败风险预警启动判据；

根据满足判据时刻t₁的逆变侧换相电压、直流电流的变化率估算直流系统后续任一时刻t₂对应的逆变侧换相电压的最大、最小值；

根据t₂时刻逆变侧换相电压的最大、最小值以及发生后续换相失败时的临界熄弧角，估算发生后续换相失败对应的时刻t₁的直流电流边界值；

基于发生后续换相失败对应的时刻t₁的直流电流边界值和t₁时刻实时监测的直流电流大小在线预警后续换相失败风险。

进一步的，所述直流连续换相失败风险预警启动判据，为：

直流逆变侧熄弧角γ同时满足：

γ＜γ_ref+Δγ_th (1)

式中，Δr_th为直流逆变侧熄弧角的控制裕度，r_ref为直流系统定熄弧角控制参考值，t为时刻。

进一步的，直流系统后续任一时刻t₂对应的逆变侧换相电压可能的最大值U_ac2max、最小值U_ac2min：为：

U_ac2min＝U_ac1-|K_U|*T_max (6)

U_ac2max＝U_ac1+|K_U|*T_max (7)

其中，t₁时刻逆变侧换相电压变化率K_u为：

t₁时刻直流电流变化率K_I为：