[发明专利]一种用于生成高压直流晶闸管换流器电压波形的数字方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于生成高压直流晶闸管换流器电压波形的数字方法，所述方法包括：将基本存在函数进行变换，获取6脉动晶闸管换流器的6个存在函数；利用触发角和换相重叠角两个参量对所述6脉动晶闸管换流器的6个存在函数进行修正，获取修正后的6脉动晶闸管换流器的12个存在函数；利用所述6脉动晶闸管换流器的12个存在函数，计算所述直流换流器直流端电压；将所述6脉动晶闸管换流器的直流端电压与另外一个换相脉冲移相30°的6脉动晶闸管换流器的直流端电压进行叠加，获取12脉动晶闸管换流器的直流端电压；利用导通函数，计算所述晶闸管换流器阀电压。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，更具体地，涉及一种用于生成高压直流晶闸管换流器电压波形的方法及系统。

背景技术

自上世纪50年代世界上第一套高压直流(HVDC)换流器在瑞典哥特兰岛工程投运以来，到目前国内外已有百套以上的HVDC工程在运行。为了进一步提高电能输送能力和输送距离，近几年国内已有数套特高压直流输电工程已投运，在直流输电技术上和输送能力上我国均处于国际领先地位。

但是由于高压直流换流器运行中电压波形不是正弦波，而是一个直流电压和一个波形复杂的周期性纹波电压的叠加，高压实验室普通试验设备无法产生这种波形，因此无法进行相关试验。为了解决试验问题，国内曾经研发了经过缩比的小型的高压直流换流系统，但是由于试验设备参数被严重压缩，试品的接入造成试验波形严重畸变，实际上达不到对试品进行有效试验的目的。

高压直流换流器避雷器是高压直流换流器的主要过电压保护设备。由于高压直流换流器电压波形复杂，国内外缺少试验设备，2000年以前高压直流换流器避雷器(特指阀避雷器和桥避雷器)的老化试验实际上无法进行。2000年后随着国内高压直流输电工程的大规模上马，这种老化试验逐渐被重视，国内随后研制了实验室用的小型的高压直流换流器，以求对避雷器进行老化试验。但是由于试品的接入会导致试验电压波形的严重畸变，实际试验数据的有效性受到强烈质疑。

因此，需要提出一种新的技术，以解决高压直流换流器高电压波形生成的问题。

发明内容

本发明提供了一种用于计算高压直流晶闸管换流器电压波形的方法及系统，以解决如何对高压直流换流器高电压波形生成的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于计算高压直流晶闸管换流器电压波形的方法，所述方法包括：

将基本存在函数进行变换，获取6脉动晶闸管换流器的6个存在函数；

利用触发角和换相重叠角两个参量对所述6脉动晶闸管换流器的6个存在函数进行修正，获取修正后的6脉动晶闸管换流器的12个存在函数；

利用所述6脉动晶闸管换流器的12个存在函数，计算所述直流换流器的直流端电压；

将所述6脉动晶闸管换流器的直流端电压与另外一个换相脉冲移相 30°的6脉动晶闸管换流器的直流端电压进行叠加，获取12脉动晶闸管换流器的直流端电压；

利用导通函数，计算所述6脉动晶闸管换流器的阀电压。

优选地，所述基本存在函数为E(ωt)，其周期为2π。

优选地，所述将基本存在函数进行变换，获取6脉动晶闸管换流器的 6个一般存在函数，包括：

考虑滞后相位角φ时，所述6个一般存在函数的表达式如下：

。

优选地，所述利用触发角和换相重叠角两个参量对所述6脉动晶闸管换流器的6个存在函数进行修正，获取修正后的6脉动晶闸管换流器的12 个存在函数，包括：

考虑触发角α，换相重叠角μ两个参量后，将所述6脉动晶闸管换流器的6个存在函数用触发角α和触发角加换相重叠角α+μ进行修改，获取修正后的6脉动晶闸管换流器的12个存在函数如下式：