[发明专利]基于谐波分析的直流分层接入下换相失败控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于谐波分析的直流分层接入下换相失败控制方法，所应用的直流分层接入系统中直流换流站通过换流变压器接入整流侧，逆变侧换流站以分层接入的方式接入逆变侧，其中直接与正负直流极线相连的高端换流器接入500kV交流母线，为500kV层，直接与中性点相连的低端换流器接入1000kV交流母线，为1000kV层，每层均装设有换相失败预防控制CFPREV，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.实时采集本层逆变侧换流母线三相电压信号与换相电流信号；

S2.对三相电压信号进行FFT变换分别得到2次谐波幅值和3次谐波幅值，判断最大谐波幅值是否超过了稳态谐波幅值阈值，若是，则使能谐波补偿控制，根据最大谐波幅值计算出针对谐波变化的触发角提前量，否则，不使能谐波补偿控制，针对谐波变化的触发角提前量为零；

S3.判断换相电流信号是否超过了稳态电流幅值阈值，若是，则使能电流补偿控制，根据电流增量计算出针对电流变化的触发角提前量，否则，不使能电流补偿控制，针对电流变化的触发角提前量为零；

S4.判断本层逆变侧换流器是否处于关断角下跌且尚未发生换相失败的阶段，若本层逆变侧换流器处于受到故障扰动后关断角开始下降，低于稳态值但高于最小关断角数值的阶段，即关断角取值范围为[5°，20°]，进入步骤S5，否则，进入步骤S1；

S5.判断本层CFPREV是否启动输出，将CFPREV的输出与一极小值0.001比较，当高于该数值时，认为CFPREV已启动输出，进入步骤S1，否则，进入步骤S6；

S6.判断另一层CFPREV是否启动输出，将CFPREV的输出与一极小值0.001比较，当高于该数值时，认为CFPREV已启动输出，进入步骤S7，否则，进入步骤S1；

S7.将针对谐波变化的触发角提前量与针对电流变化的触发角提前量相加，输送至触发角指令环节，对本层进行触发角提前控制。

2.一种基于谐波分析的直流分层接入下换相失败控制系统，其特征在于，所述系统包括：

信号采集单元，用于实时采集本层逆变侧换流母线三相电压信号与换相电流信号；

谐波检测与补偿单元，用于对三相电压信号进行FFT变换分别得到2次谐波幅值和3次谐波幅值，根据2次谐波幅值和3次谐波幅值计算针对谐波变化的触发角提前量；

电流检测与补偿单元，根据换相电流信号增量计算针对电流变化的触发角提前量；

换流器关断角检测单元，检测换流器关断角以判断换流器工作状态，确保触发角提前量仅在故障发生后非故障层关断角下降过程中输出；非故障层逆变侧换流器受到故障扰动后关断角开始下降，低于稳态值但高于最小关断角数值，关断角取值范围为[5°，20°]的换流器关断角处于关断角下跌且尚未发生换相失败的阶段；

CFPREV检测单元，检测系统中各层CFPREV启动状态，确保非故障层的触发角提前量仅在故障发生后故障层CFPREV已启动而非故障层CFPREV未启动时输出；CFPREV的输出与一极小值0.001比较，当高于该数值时，认为CFPREV已启动输出，否则，认为CFPREV未启动输出。

3.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的基于谐波分析的直流分层接入下换相失败控制方法。