[发明专利]一种多馈入高压直流输电系统相继换相失败预测控制方法

权利要求书

1.一种多馈入高压直流输电系统相继换相失败预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采集目标直流输电线路逆变站换流母线电压U_Lfj，当U_Lfj≤95％U_LNj时，判断为交流系统发生故障，启动换相失败预测，其中U_LNj为目标直流输电线路逆变站换流母线额定电压；

S2、根据目标直流输电线路逆变站换流母线电压计算其相邻直流输电线路逆变站的换流母线电压；

S3、根据换相失败临界电压判断目标直流输电线路及其相邻直流输电线路是否发生换相失败，若目标直流输电线路及其相邻直流输电线路均发生换相失败，则判断为同时换相失败；若目标直流输电线路未发生换相失败，而相邻第i回直流输电线路发生换相失败，则启动相继换相失败的预测，实施步骤S4；

S4、计算计及相邻直流输电线路换相失败影响的目标直流输电线路逆变站关断角γ′_j；

S5、比较γ′_j与临界关断角γ_th的大小，若γ′_j＜γ_th，则判断目标直流输电线路发生相继换相失败，并实施步骤S6；

S6、目标直流输电线路逆变站输出触发角调节量对触发角指令值进行调节，实现提前触发以避免相继换相失败的发生。

2.如权利要求1所述的一种多馈入高压直流输电系统相继换相失败预测控制方法，其特征在于，步骤S2中，故障后相邻第i回直流输电线路逆变站换流母线电压的计算方法如下：

式中，U_Lfi为相邻第i回直流输电线路逆变站换流母线电压；U_LNi为相邻第i回直流输电线路逆变站换流母线额定电压，其中i＝1,2,…,m，m为发生换相失败的相邻直流输电线路的数量；BVIF_ji为计及了交流线路故障位置差异的第i回直流输电线路与目标直流输电线路逆变站母线电压交互因子，按下式计算：

式中，ΔU_i和ΔU_j分别为交流系统故障下相邻第i回直流输电线路和目标直流输电线路逆变站换流母线电压的跌落量；l表示交流系统的故障点f至故障所在线路任一侧节点r的距离与该故障所在线路全长的比值；其中ADIF_jf(l)为目标直流输电线路逆变站换流母线电压的跌落量与交流系统故障点f处电压跌落量的比值；ADIF_if(l)为相邻第i回直流输电线路逆变站换流母线电压的跌落量与交流系统的故障点f处电压跌落量的比值，分别由下式计算：

式中，系数A_i、B_i、C_i、D_i、E_i、A_j、B_j、C_j、D_j、E_j分别为：

A_i＝z_rs·[Z′_is-Z′_ir],D_i＝z_rs·[z_rs+Z′_ss-Z′_rr]

B_i＝Z′_ir·[Z′_ss-Z′_sr]+Z′_is·[Z′_rr-Z′_sr]+z_rs·Z′_ir

A_j＝z_rs·[Z′_js-Z′_jr],D_j＝z_rs·[z_rs+Z′_ss-Z′_rr]

B_j＝Z′_jr·[Z′_ss-Z′_sr]+Z′_js·[Z′_rr-Z′_sr]+z_rs·Z′_jr

式中，z_rs是故障线路L_rs的阻抗值；Z′_is、Z′_ir、Z′_sr、Z′_js和Z′_jr分别为n-1阶节点阻抗矩阵中节点i与节点s、节点i与节点r、节点s与节点r、节点j与节点s、节点j与节点r之间的互阻抗；Z′_ss和Z′_rr分别为n-1阶节点阻抗矩阵中节点r和节点s的自阻抗；节点i指相邻第i回直流输电线路逆变侧交流母线节点；节点j指目标直流输电线路逆变侧交流母线节点；节点r和s指交流系统故障线路两端节点。