[发明专利]基于动态能量梯度的直流受端系统暂态控制方法和装置

权利要求书

1.一种基于动态能量梯度的直流受端系统暂态控制方法，其特征在于，包括：

在确定直流受端系统发生交流线路故障，且故障类型为三相短路或单相短路时，采集所述直流受端系统的运行参数；

根据所述故障类型、所述直流受端系统的运行参数和预设动态能量梯度模型，确定梯度函数，所述梯度函数用于指示与逆向触发角相关的动态能量梯度；

根据所述梯度函数和预设边界值，确定所述动态能量梯度的最小值；

根据所述动态能量梯度的最小值，确定相应的逆向触发角；

根据确定的所述逆向触发角，控制所述直流受端系统。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，

所述采集所述直流受端系统的运行参数，包括：

采集受端同步机转速、受端同步机内电势、逆变器端口电压、故障位置信息、线路等效电阻、线路等效电感、直流线路电阻中的一个或多个。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述故障类型为三相短路故障时，所述梯度函数为：

σ₁＝(ω²L²+R²)(k+1)

σ₂＝2(k+1)σ₄

σ₅＝R_d+2Rk+R_dk

其中，P_a为与逆向触发角相关的动态能量梯度，E为发电机出口母线电压幅值，L为交流输电线路等效电感，R为交流输电线路等效电阻，ω为转子角速度和同步速的偏差，k为故障点到直流母线的距离占交流线路总长的百分比，R_d为直流输电线路等效电阻，U_dr为直流整流侧电压，α为逆变侧触发角；

上述参数均通过所述直流受端系统的运行参数直接或间接得到。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述故障类型为单向相短路故障时，所述梯度函数为：

其中，P_a与逆向触发角相关的动态能量梯度，E为发电机出口母线电压幅值，L为交流输电线路等效电感，R为交流输电线路等效电阻，ω为转子角速度和同步速的偏差，k为故障点到直流母线的距离占交流线路总长的百分比，R_d为直流输电线路等效电阻，U_dr为直流整流侧电压，α为逆变侧触发角；

上述参数均可通过所述直流受端系统的运行参数直接或间接得到。

5.根据权利要求1-4所述的方法，其特征在于，

所述根据所述梯度函数和预设边界值，确定所述动态能量梯度的最小值，包括：

对所述梯度函数取微分，并且令微分等于0，得到梯度方程；

计算所述梯度方程得到的方程解集合；

除去集合中的虚数解和不在预设范围内的解；

将所述方程解集合中剩余解和所述预设边界值分别代入相应梯度函数中，得到相应的函数值；

确定各所述函数值的最小值为所述动态能量梯度的最小值。

6.一种基于动态能量梯度的直流受端系统暂态控制装置，其特征在于，包括：采集模块，数据处理模块和控制模块；

所述采集模块用于在确定直流受端系统发生交流线路故障，且故障类型为三相短路或单相短路时，采集所述直流受端系统的运行参数；

所述数据处理模块用于根据所述故障类型、所述直流受端系统的运行参数和预设动态能量梯度模型，确定梯度函数，所述梯度函数用于指示与逆向触发角相关的动态能量梯度；根据所述梯度函数和预设边界值，确定所述动态能量梯度的最小值；根据所述动态能量梯度的最小值，确定相应的逆向触发角；

所述控制模块用于根据所述确定的逆向触发角，控制所述直流受端系统。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述采集所述直流受端系统的运行参数，包括：

采集受端同步机转速、受端同步机内电势、逆变器端口电压、故障位置信息、线路等效电阻、线路等效电感、直流线路电阻中的一个或多个。