[发明专利]一种换相失败启动值设置方法及其装置

说明书

本公开公开一种换相失败启动值设置方法及其装置，属于电力系统安全稳定分析与控制领域，针对直流系统换相失败预测控制启动值设置适应性不强的问题，提出了一种换相失败启动值设置方法及其装置。该方法通过检测零序电压和三相经αβ变化的电压在故障后首个周期内的最大值，确定此次直流系统故障的严重程度，并以所得的故障后首个周期内电压幅值为参考，乘以一定系数作为换相失败预测控制启动值，从而可以在不同故障场景下对换相失败预测控制启动值自适应设置。仿真结果表明，本发明能够对换相失败预测控制启动值进行有效设置，且与现有方法相比，在一定程度上提高了抑制换相失败的效果。

技术领域

本公开属于电力系统安全稳定分析与控制领域，具体涉及一种换相失败启动值设置方法及其装置。

背景技术

基于电网电压换相的高压直流输电系统对换相电压的波动十分敏感，使得换相失败成为高压直流对交流故障的常态响应。目前，国内外对换相失败预防问题的研究主要集中于换相失败预测控制技术的研究和改进。针对交流系统单相接地故障时，可以采用电压过零点附近零序电压检测法。系统发生三相故障时则没有零序分量，因此可以将换流母线电压经Clark变化后，计算旋转矢量的幅值，从而检测三相故障的发生。

但是当前对换相失败预测控制的启动值设置研究较少，对于不同程度的交流故障，零序电压幅值和旋转矢量的幅值不同，因此在不同的故障场景下，换相失败预测控制的启动值应该不同。而当前相关研究对启动值的选取都存在主观性与单一性的问题，无法适应不同故障场景，因此对于启动值的自适应设置可以有效提高换相失败预测控制的适应性与换相失败的抑制效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本公开的目的在于提供一种换相失败启动值设置方法及其装置，解决了现有技术中对直流系统换相失败预测控制启动值设置适应性不强的问题。

本公开的目的可以通过以下技术方案实现：一种换相失败启动值设置方法及其装置，包括如下步骤：

(1)推导不对称故障后零序电压的一般形式，然后采用基于电压波形拟合的三点法计算出故障首个周期内零序电压的最大值，并乘以一定系数作为单相故障模块检测的启动值；

(2)推导对称故障后αβ坐标变化电压的一般形式，同样采用基于电压波形拟合的三点法计算出故障首个周期内零序电压的最大值，并乘以一定系数作为三相故障模块检测的启动值。

进一步地，所述不对称故障后首个周期内零序电压最大值检测包括如下步骤：

(1)将三相电压均可以用正序、负序和零序电压表示；

(2)推导出故障后零序电压在任意时刻的数学表达式；

(3)基于三点法通过两个采样点求取故障后首个周期零序电压最大值。

进一步地，所述零序分量检测法仅适用于单相接地短路或两相短路接地故障。

进一步地，所述检测其故障后取绝对值后的零序电压首个周期的最大值，取故障后两个采样点即可计算出零序电压故障后首个周期的最大值。

进一步地，所述对称故障检测包括如下步骤：

(1)换流母线电压经Clark变换后，计算旋转矢量的赋值,即αβ分量；

(2)根据αβ分量化简得到αβ分量电压波形；

(3)基于三点法通过两个采样点求取故障后首个周期αβ分量电压最大值。

进一步地，所述检测故障后首个周期内αβ分量电压最大值：取故障后两个采样点即可计算出故障后首个周期内电压最大值。

进一步地，一种计算处理模块用于处理一种换相失败启动值设置方法及其装置。

进一步地，一种存储介质记录有一种换相失败启动值设置方法。