[发明专利]一种减少单相故障下高压直流输电换相失败的控制方法

权利要求书

1.一种减少单相故障下高压直流输电换相失败的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、数据采集：

高压直流输电系统控制保护装置以10kHz的采样频率，实时采集逆变侧交流母线A、B、C三相电压瞬时值u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)，其中t为采样时刻；

步骤B、交流母线电压零序分量的求取：

控制保护装置先算出：

当前时刻t₀的交流母线电压零序分量|u₀|，|u₀|＝|(u_A+u_B+u_C)/3|；

控制保护装置再算出：

当前时刻t₀前一个周期T毫秒的交流母线电压零序分量|u₀(t₀-T)|；

步骤C、故障检测：

步骤C1、将当前t₀时刻和之前的39个采样时刻的交流母线电压零序分量|u₀(t₀)|、|u₀(t-1) |、|u₀(t-2)|……|u₀(t-37)|、|u₀(t-38)|、|u₀(t-39)|，构成当前时刻t₀的交流母线电压零序分量序列U₀(t)，计算U₀(t)的平均值；将当前t₀时刻前一周期和其之前39个采样时刻的交流母线电压零序分量|u₀(t₀-T)|、|u₀(t-T-1)|、|u₀(t-T-2)|……|u₀(t-T-37)|、|u₀(t-T-38)|、|u₀(t-T-39)|，构成当前时刻t₀前一周期的交流母线电压零序分量序列U₀(t-T)，计算U₀(t-T)的平均值；

步骤C2、根据下式计算序列U₀(t)和U₀(t-T)的相关关系：

其中，x_i，i＝1，2，3……40表示序列|u₀(t₀)|、|u₀(t-1) |、|u₀(t-2)|……|u₀(t-37)|、|u₀(t-38)|、|u₀(t-39)|；y_i，i＝1，2，3……40表示序列|u₀(t₀-T)|、|u₀(t-T-1)|、|u₀(t-T-2)|……|u₀(t-T-37)|、|u₀(t-T-38)|、|u₀(t-T-39)|；表示U₀(t)的平均值；表示U₀(t-T)的平均值；

步骤C3、判断r(x,y)小于门槛阈值P_DIFF是否成立，若是，输出控制投入信号1，其信号时长为a毫秒，进入步骤C4；若否，输出控制不投入信号0并返回步骤C1；

步骤C4、判断当前时刻t₀的交流母线电压零序分量u₀大于门槛阈值V_Z是否成立，若是，输出控制投入信号1，其信号时长为a毫秒，进入步骤D；若否，输出控制不投入信号0并返回步骤C1；

步骤D、直流系统逆变侧关断角附加值的计算：

求取当前时刻t₀前s毫秒固定窗长中交流母线电压零序分量|u₀|的最大值|u₀|_max，将|u₀|_max乘以比例系数k；计算1-k|u₀|_max，若其值超过1则将其值限制为1，若其值小于-1则将其值限制为-1；最后根据以下公式求取逆变侧关断角附加值A_CF：

A_CF＝arccos(1-k|u₀|_max)

其中，arccos表示求取反余弦值；

步骤E、直流系统逆变侧关断角的控制：

高压直流输电控制保护装置根据步骤C3、C4分别得到两组控制使能信号，对两组信号求取或运算，并将运算结果作为最终控制投入信号，将步骤D计算得到的逆变侧关断角附加值A_CF输入至逆变侧定关断角控制环节中，对高压直流输电的关断角进行控制。