[发明专利]一种弱交流系统换相失败抑制方法和装置

说明书

本发明公开了一种弱交流系统换相失败抑制方法和装置，利用常规交流滤波器投切过程中产生的交流电压波动来判定弱交流系统的系统强弱状态，从而根据弱交流系统的系统强弱状态确定熄弧角的最小角度，通过及时调整熄弧角至不小于最小角度，从而达到抑制换相失败的目的，不需要配置动态无功补偿装置即可在原有的常规直流设备及熄弧角控制方法上实现弱交流系统的换相失败抑制，解决了现有的防止弱交流系统换相失败的方式需要配置动态无功补偿装置，不仅增加了技术难度，还增加了成本，不适合推广应用的技术问题。

技术领域

本发明涉及交直流系统技术领域，尤其涉及一种弱交流系统换相失败抑制方法和装置。

背景技术

当换流站逆变器两个阀进行换相时，因换相过程未能进行完毕，或者预计关断的阀关断后，在反向电压期间未能恢复阻断能力，当加在该阀上的电压为正时，立即重新导通，则发生了倒换相，使预计开通的阀重新关断，这种现象称之为换相失败。

常规直流换相失败是常规直流运行中备受关注的问题，尤其是在弱系统中，将影响直流输电系统的正常运行，当发生换相失败，尤其是连续换相失败时，常规直流输送功率将发生中断，从而影响送受两端交流系统的安全稳定运行。

换相失败一般发生在外界出现较大的电压跌落时，尤其是在弱交流系统中，远方的交流系统故障都有可能导致换流站母线处的交流电压跌落较多，从而导致换相失败。目前在弱交流系统中，通常需要配置STATCOM等动态无功补偿装置，以防止换相的发生，不仅增加了技术难度，还增加了成本，不适合推广应用。

发明内容

本发明提供了一种弱交流系统换相失败抑制方法和装置，用于解决现有的防止弱交流系统换相失败的方式需要配置动态无功补偿装置，不仅增加了技术难度，还增加了成本，不适合推广应用的技术问题。

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种弱交流系统换相失败抑制方法，包括：

实时获取换流站交流母线处的第一交流电压有效值；

获取在交流滤波器投入或切除后换流站交流母线处的第二交流电压有效值；

根据第一交流电压有效值和第二交流电压有效值计算投入或切除交流滤波器的电压波动值；

根据电压波动值计算弱交流系统的系统强弱表征值；

根据系统强弱表征值计算换流站熄弧角的最小角度；

实时将换流站熄弧角调整至不小于最小角度。

可选地，投入或切除交流滤波器的电压波动值的计算公式为：

其中，δ为投入或切除交流滤波器的电压波动值，U_ac1为第一交流电压有效值，U_ac2为第二交流电压有效值。

可选地，弱交流系统的系统强弱表征值的计算公式为：

其中，K为弱交流系统的系统强弱表征值，Q₀为单组交流滤波器容量，P为直流传输功率。

可选地，换流站熄弧角的最小角度的计算公式为：

其中，γ_min为换流站熄弧角的最小角度，γ_mins为弱交流系统运行的最小熄弧角，γ_maxs为弱交流系统运行工的最大熄弧角，K₁为系统强弱表征值上限，K₂为系统强弱表征值下限。

可选地，系统强弱表征值上限为2.5，系统强弱表征值下限为1.5。

本发明第二方面提供了一种弱交流系统换相失败抑制装置，包括：