[发明专利]一种基于直流电流预测控制的换相失败抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统运行和控制技术领域，具体涉及一种基于直流电流预测控制的换相失败抑制方法。

背景技术

直流输电具有输送容量大、损耗小、功率调节迅速灵活、非同步联络能力强等优点，使其在大区域电网互联、远距离大容量输电等方面应用广泛。随着我国电网建设水平的不断提升，直流输电工程已成为优化电网资源配置、协调区域经济发展的重要技术手段。换相失败作为高压直流输电系统中常见的典型系统故障，会引起直流电压下降和直流电流短时增大等；连续的换相失败容易引起直流系统降额运行，甚至造成阀组闭锁或极闭锁，不利于系统运行。直流输电系统中换相失败主要发生于逆变器中，现行的换相失败预测控制技术以增大触发超前角β或关断角γ的整定值来减小其发生几率。

据工作于逆变方式换流器的触发延迟角范围约束，若换相电压下降较为严重时，最大的触发延迟角提前也可能难以保证逆变器成功换相；此外，较多的换相角增加，也可能使关断角受到下一换相失败过程影响而变小，导致换相失败，仅通过减小触发延迟角α增大换相角μ来抑制逆变器换相失败有其固有局限性。

发明内容

发明目的：针对上述现有逆变器换相失败预测控制技术的固有局限性，本发明的目的是提供一种基于直流电流预测控制的换相失败抑制方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种基于直流电流预测控制的换相失败抑制方法，包括如下步骤：

(1)输入逆变侧直流电流l_{d_inv}以及交流母线三相瞬时电压u_a、u_b和u_c；

(2)换相失败预测控制模块(commutation failure prevention，CFPREV)对当前交直流系统运行状态予以检测判断是否可能发生逆变器换相失败；

(3)换相失败预测控制模块预测输出逆变器触发延迟角变化值Δ_{αinv_PREV}；

(4)对换相失败预测控制模块的判断信号予以检测，若可能发生换相失败，则对直流电流整定值进行预测，得到预测值I_{d_PREV}，否则直流电流为正常整定值I_{d_NOR}；

(5)将I_{d_PREV}与Δα_{inv_PREV}输出至整流器和逆变器控制系统，用于抑制换相失败的发生。

有益效果：据换相失败机理的分析，系统故障造成直流电流增大、交流系统母线电压下降时，正确合理的直流电流预测控制则可增强控制系统对换相过程的控制，以尽量满足故障条件下逆变器成功换相的必要条件，降低其换相失败发生几率。目前，直流电流预测控制抑制换相失败的方法尚未见文献报道。本发明提出的直流电流预测控制抑制换相失败方法，在现有换相失败预测控制及直流输电系统极控制系统的基础上，通过CFPREV的换相失败预测控制信号，判别是否启动直流电流预测整定系统，进而比较其与原极控系统直流电流整定值的比较选择，进而通过极控系统控制，为直流输电系统换相失败的预测控制措施研究奠定了基础。本发明具有如下优势，一方面直流电流预测控制抑制换相失败方法对换相失败预测控制策略进一步补充完善；另一方面，在切实可行的换相失败预测控制模块的基础上予以完善的同时，进一步降低直流输电系统换相失败发生几率，有利于系统的安全稳定运行。

附图说明

图1为本发明方法流程图；

图2为含直流电流换相失败预测控制的极控系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：