[发明专利]一种基于电压跟随的合闸控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于电压跟随的合闸控制方法及系统，其特征在于，包括以下内容：1)记录断路器上一次的分闸时刻并作为电容器的放电起始时间，记录断路器上一次分闸时刻电容器两端的电压幅值并作为电容器的放电起始电压；2)根据电容器的放电起始时间和电容器的放电起始电压，计算电容器电压和交流相电压的交点；3)以合闸装置接收合闸指令的时刻为起点，考虑合闸装置的开关合闸延时，确定断路器的目标合闸点；4)确定合闸装置的触发时刻；5)合闸装置根据接收合闸指令的时刻、断路器的目标合闸点和合闸装置的触发时刻，对断路器进行合闸控制，实现断路器的两端等压合闸，本发明可以广泛应用于高压直流输电技术领域中。

技术领域

本发明是关于一种基于电压跟随的合闸控制方法及系统，属于高压直流输电技术领域。

背景技术

近年来，高压直流输电飞速发展，直流输电方案以及直流输电设备不断更新，其中，交流滤波器是直流换流站的重要设备，其作用是负责将换流器产生的谐波在直流换流站内滤出，避免谐波进入电力系统。目前，交流滤波器的断路器选相合闸装置主要用于滤波器投入时，控制断路器各相在电压过零点附近合闸，减少合闸涌流，保护滤波回路的设备。

由于直流换流站的交流滤波器容量较大，通常含有大容量电容器，其剩余电荷的释放是一个缓慢的过程，在电荷释放过程中重合闸会导致过电压和过电流，危及设备安全。

目前，换直流换流站交流滤波器的控制过程为：当前滤波器切除后，不作为下一组待投入的滤波器考虑，待剩余电荷释放完毕后，再作为投入目标。这样，在直流换流站的负荷波动较大时，交流滤波器的作用不能充分的发挥。因此，如何在滤波电容器两端具有剩余电压工况下投入滤波器，是目前需要解决的问题，而现有技术缺少有效的技术手段。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够在滤波电容器两端具有剩余电压工况下投入滤波器的基于电压跟随的合闸控制方法及系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于电压跟随的合闸控制方法，包括以下内容：

1)记录断路器上一次的分闸时刻并作为电容器的放电起始时间，记录断路器上一次分闸时刻电容器两端的电压幅值并作为电容器的放电起始电压；

2)根据电容器的放电起始时间和电容器的放电起始电压，计算电容器电压和交流相电压的交点；

3)以合闸装置接收合闸指令的时刻为起点，考虑合闸装置的开关合闸延时，确定断路器的目标合闸点；

4)确定合闸装置的触发时刻；

5)合闸装置根据接收合闸指令的时刻、断路器的目标合闸点和合闸装置的触发时刻，对断路器进行合闸控制，实现断路器的两端等压合闸。

进一步，所述步骤2)的具体过程为：

交流相电压的瞬时值U_p为：

U_p＝U_msin(ωt)

式中，U_m为交流相电压峰值；ω为交流电网角频率；t为时间；

电容器两端电压瞬时值U_C为：

式中，U₀为电容器的放电起始电压；R为放电电阻；C为电容；t₀为电容器的放电起始时间；

根据上述公式，确定电容器电压与交流相电压交点。