[发明专利]一种多馈入直流输电系统换相失败控制方法

说明书

本发明公开了一种多馈入直流输电系统换相失败控制方法，包括如下步骤：计算故障下相邻直流输电系统换流母线电压；计算确保目标直流输电系统不发生后续换相失败的直流电流参考值；判断相邻直流输电系统是否会发生相继换相失败；建立避免相邻直流输电系统相继换相失败的目标直流输电系统逆变站可控域，从而调节直流电流指令值和超前触发角调节量实施控制。本发明考虑了后续换相失败和相继换相失败的交互影响，通过直流电流指令值和超前触发角之间的协调控制，能够有效抑制目标直流输电系统后续换相失败的同时避免引发目标直流输电系统发生相继换相失败。

技术领域

本发明涉及电力系统保护和控制领域，具体涉及一种多馈入直流输电系统换相失败控制方法。

背景技术

随着高压直流输电技术在中国的不断推广，基于电网换相的电流源型高压直流输电技术以其容量大、经济性好的优点成为电力外送的重要技术手段，华东电网、南方电网已形成了典型的多直流馈入电网格局。受端电网交流系统故障有可能同时影响到多回直流系统，造成多回直流同时换相失败，从而对电网稳定性造成影响。

逆变站发生换相失败后，在直流控制器的持续作用下，逆变站无功消耗量将增大，此时，直流输电系统的逆变站将从受端交流系统中吸收更多无功，不利于首次换相失败的恢复，存在引发逆变站发生后续换相失败的风险；同时由于多回直流落点间耦合紧密，若相邻直流吸收的无功功率过多，将降低受端换相电压的幅值，从而存在引发相邻直流发生相继换相失败的风险。现有研究主要着力于通过改变直流电流指令值I_d-ord或者增大超前触发角β_ord整定值来降低换相失败发生的风险，但未考虑不同控制量之间的协调控制，在抑制后续换相失败的同时其控制器响应可能通过无功电压耦合作用对相邻直流输电系统产生影响，造成其他直流逆变站的相继换相失败。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种多馈入直流输电系统的换相失败控制方法，刻画出计及后续换相失败影响的逆变站控制系统可调节安全域，并基于该安全域提出了相继换相失败协调控制方法，有效抑制多馈入直流系统中某一目标直流发生后续换相失败，同时避免相邻直流输电系统发生相继换相失败。

本发明采用如下的技术方案。

一种多馈入直流输电系统的换相失败控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，受端交流系统发生短路故障后，根据实时采集的故障下目标直流输电系统逆变站换流母线电压U′_Li，计算故障下相邻直流输电系统逆变站换流母线电压U′_Lj；

步骤S2，根据故障下目标直流输电系统逆变站换流母线电压U′_Li计算确保目标直流输电系统不发生后续换相失败的直流电流参考值I_d-ordi；

步骤S3，根据故障下目标直流输电系统逆变站换流母线电压U′_Li与故障下相邻直流输电系统逆变站换流母线电压U′_Lj，判断目标直流输电系统是否会发生后续换相失败以及相邻直流输电系统是否会发生相继换相失败；

步骤S4，若判断相邻直流输电系统不会发生相继换相失败，则将目标直流输电系统直流电流指令值设置为直流电流参考值I_d-ordi实施控制，从而抑制目标直流输电系统后续换相失败；

步骤S5，若判断相邻直流输电系统会发生相继换相失败，则建立避免相邻直流输电系统相继换相失败的目标直流输电系统逆变站可控域；

步骤S6，将目标直流输电系统直流电流指令值设置为确保目标直流输电系统不发生后续换相失败的直流电流参考值I_d-ordi；根据目标直流输电系统逆变站可控域，计算目标直流输电系统触发超前角调节量指令值β_ordi，从而设置目标直流输电系统逆变站触发角调节量为β_ordi实施控制。