[发明专利]交流故障中高压直流首次换相失败的控制方法及装置

权利要求书

1.一种交流故障中高压直流首次换相失败的控制方法，应用于高压直流输电系统上，其特征在于，包括以下步骤：

获取高压直流输电系统换流母线的三相电压，根据所述三相电压计算得到换流母线三相电压的零序分量幅值和αβ分量幅值；

获取高压直流输电系统的关断角整定值、换流器的短路电抗标幺值、直流电流标幺值、换相时间和阻抗系数，以及根据所述零序分量幅值和所述αβ分量幅值分别计算单相故障下的第一触发角指令和三相故障下的第二触发角指令；

从所述第一触发角指令和所述第二触发角指令中选取最小值作为换流器中换流阀的关断角触发角指令；

采用所述关断角触发角指令作为高压直流输电系统控制器输出上限值，实现对高压直流输电系统的触发角进行调整或修正；

对高压直流输电系统的关断角整定值、换流器的短路电抗标幺值、直流电流标幺值、换相时间和阻抗系数、所述零序分量幅值和所述αβ分量幅值分别采用单相触发角计算公式和三相触发角计算公式计算，得到单相故障下的第一触发角指令α_sig和三相故障下的第二触发角指令α_thr，所述单相触发角计算公式为：

所述三相触发角计算公式为：

式中，k为高压直流输电系统的阻抗系数，γ_ref为关断角整定值，X_T^*为换流器的短路电抗标幺值，I_d^*为直流电流标幺值，U₀^*为零序分量幅值U₀的标幺值，U_L'为αβ分量幅值，T为高压直流输电系统换流器中换流阀的换相时间。

2.根据权利要求1所述的交流故障中高压直流首次换相失败的控制方法，其特征在于，获取高压直流输电系统换流母线的三相电压，根据所述三相电压计算得到换流母线三相电压的零序分量幅值和αβ分量幅值的步骤包括：

获取高压直流输电系统换流母线的三相电压，所述三相电压分别为A相电压u_A、B相电压u_B和C相电压u_C；

对所述A相电压u_A、所述B相电压u_B和所述C相电压u_C采用零序分量公式和Clark变换公式计算，得到换流母线三相电压的零序分量u₀、α分量u_α和β分量u_β；

对所述零序分量采用最大值保持函数公式计算得到零序分量幅值U₀；

对所述α分量和所述β分量采用换相电压公式计算得到预αβ分量幅值U_L，对所述预αβ分量幅值U_L采用最小值保持函数公式计算得到αβ分量幅值U_L'。

3.根据权利要求2所述的交流故障中高压直流首次换相失败的控制方法，其特征在于，所述零序分量公式为u₀＝((u_A+u_B+u_C)/3)；所述Clark变换公式为：

所述最大值保持函数公式为U₀＝MAX_HOLD(|u₀|)；所述换相电压公式为所述最小值保持函数公式为U′_L＝MAX_HOLD(|U_L|)。

4.根据权利要求2所述的交流故障中高压直流首次换相失败的控制方法，其特征在于，还包括：对所述零序分量和所述预αβ分量幅值的绝对值均保持12ms，计算零序分量幅值U₀和αβ分量幅值U_L'。