[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

说明书

本发明涉及一种交流故障中高压直流首次换相失败的控制方法、装置及设备，通过根据获取的高压直流输电系统换流母线处的三相电压，并计算其相应的零序分量幅值和αβ分量幅值；其次根据零序分量幅值和αβ分量幅值计算出单相故障下和三相故障下关断角控制的第一触发角指令和第二触发角指令，对第一触发角指令和第二触发角指令作比较，选取较小值的作为换流器中换流阀的关断角触发角指令，并将该关断角触发角指令作为高压直流输电系统原定关断角控制器输出指令的上限值，从而对高压直流输电系统换流阀关断角的触发角指令进行快速修正，实现在交流故障下逆变侧的触发角指令具有很快的响应速度，能够有效降低交流故障下换流器发生首次换相失败的概率。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种交流故障中高压直流首次换相失败的控制方法、装置及设备。

背景技术

当高压直流输电系统中逆变侧交流系统发生故障时，换流母线处电压的幅值骤降，相位发生跳变，换流阀的关断角将在短时间内急剧减小。而换流阀关断角控制的目的在于维持关断角不小于其参考值，以保证换流阀的正常关断。然而，目前直流工程中常用的关断角调节器在暂态下响应速度较慢，且存在较大的控制误差，这使得逆变器在交流故障发生时较容易发生换相失败。

因此，有必要对目前的定关断角控制器进行改进，从而增加交流故障下各换流阀的换相裕度，降低交流故障下逆变器发生换相失败的概率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种交流故障中高压直流首次换相失败的控制方法、装置及设备，用于解决现有高压直流输电系统在交流故障下换流器发生换相失败的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

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，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。

优选地，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'。

优选地，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：