[发明专利]三相不对称换流器运行参数测定方法、系统、装置及介质

说明书

本发明公开了一种三相不对称换流器运行参数测定方法、系统、装置及介质，该方法获根据换相电压基波和三次谐波正负序分量计算各换流阀的换相电压过零点偏移量，根据过零点偏移量与触发角指令值的关系修正各换流阀触发角得到实际触发角和导通延迟角；提取直流电流的直流分量和二次谐波分量，根据实际触发角、过零点偏移、交流侧换相电压基波和三次谐波的正负序分量以及直流侧电流的二次谐波分量计算得到各换流阀的换相角；根据各换流阀的实际触发角、导通延迟角和换相角确定换流器开关函数模型进而得到换流器运行参数。本发明考虑了交直流两侧的谐波对换相过程的影响，提高了换流器开关函数模型的精度，可广泛应用于高压直流输电技术领域。

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，尤其是一种三相不对称换流器运行参数测定方法、系统、装置及介质。

背景技术

高压直流输电系统在现代电网中起着重要的作用，是地下电缆送电、交流电网异步互联以及长距离跨区域输电的优先选择，换流器作为整个高压直流输电系统中的核心设备，如何建立其精确的数学模型一直是研究的重点之一，目前主要的建模方法有准稳态模型(QSS)和电磁暂态模型(EMTP)。准稳态模型在正常工况下可以较为精确地模拟换流器的外特性，可以适用于较大步长情况下的机电暂态仿真，然而由于准稳态模型忽略了交直流侧的谐波特性，在不对称工况下已无法适用；电磁暂态模型通过求解换流器各换流阀差分方程组，可以在较小步长下精确地表示各阀的动态特性，然而受制于系统的规模和运算速度，因而在求解效率上不能满足需要。

基于调制理论的开关函数法通过分析阀的物理特性和电路的拓扑结构，以傅里叶级数来表示阀的通断和换相过程，在小步长下具有较高精度，忽略高次项后也可用于大步长仿真，因而被广泛应用于含换流器的交直流混联系统仿真中。然而传统的开关函数法是建立在三相对称工况下，各阀的导通时间，换相参数均一致，因而无法适用于非对称情况下换流器的输出特性研究。

事实上，在三相不对称工况下，由于各换相电压过零点偏移情况不同，所造成的各换流阀触发情况也是不一致的，不能用单一的触发角来描述换流器中各阀的导通特性；同时由于交直流两侧非特征谐波的存在，各阀的实际换相时间也不能简单地用传统的换相角计算方法衡量，需要更精确地考虑导通特性的变化以及谐波对换相时间的影响。然而现有的一些针对三相不对称工况下的换流器开关函数模型，并没有全面考虑交直流两侧非特征谐波的影响，从而导致模型精度较低，不能准确地对换流器直流侧电压和交流侧电流等运行参数进行测定，也不能对换流器动态特性进行准确有效地分析。

发明内容

本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明实施例的一个目的在于提供一种三相不对称换流器运行参数测定方法，该方法同时考虑了交流侧三次谐波和直流侧二次谐波对于换相过程的影响，提高了换流器开关函数模型的精度，从而提高了换流器运行参数测定的准确性，能够准确地描述三相不对称工况下换流阀的导通特性。

本发明实施例的另一个目的在于提供一种三相不对称换流器运行参数测定系统。

为了达到上述技术目的，本发明实施例所采取的技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供了一种三相不对称换流器运行参数测定方法，包括以下步骤：

根据换流器交流侧的三相电压确定换流器各换流阀的换相电压，进而根据所述换相电压确定直流系统锁相环的同步相位；

确定所述换相电压的基波正负序分量和三次谐波正负序分量，并根据所述基波正负序分量、所述三次谐波正负序分量和所述同步相位确定换流器各换流阀的换相电压过零点偏移量；

获取直流系统输出的触发角指令值，根据所述触发角指令值和所述换相电压过零点偏移量确定换流器各换流阀的实际触发角和导通延迟角；