[发明专利]一种减少高压直流输电系统连续换相失败的控制方法

说明书

本发明公开了一种减少高压直流输电系统连续换相失败的控制方法，其步骤为：(1)、高压直流输电系统的控制保护装置实时采集直流电流、逆变侧交流母线三相线电压e^ab(t)、e^bc(t)和e^ca(t)；(2)、分别计算三相线电压对应的换相失败风险值取其中最大值作为综合换相失败风险值F₀；(3)、将当前时刻t₀的综合换相失败风险值F₀乘以比例系数k，再进行限幅，得到当前时刻t₀的直流电流调整量进而得到直流电流控制参考值(4)、将作为直流电流控制器的控制参考值的输入值，对高压直流输电系统的直流电流进行控制。该方法能够更有效的减少连续换相失败，更好地保障高压直流输电系统和大电网的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种减少高压直流输电系统连续换相失败的控制方法。

背景技术

高压直流输电系统输电容量大、输电距离远、传输损耗低，在我国电力格局中占据着越来越重要的地位。截止2015年底，我国电网装机容量15亿千瓦，跨区输电功率达到2.1亿千瓦，其中23回高压直流输电线路承担了其中三分之一的传输功率。高压直流输电的基本原理是：在高压直流输电系统的送电端用换流器进行整流，将三相交流电转换为直流电，电能经过高压直流输电线路传输，再在高压直流输电系统的受电端用换流器进行逆变，将直流电转换为三相交流电，电能送入受电端的交流系统。

在换流器的整流过程和逆变过程中，接在ABC三相的换流阀轮流导通，从某相阀导通转变为另一相阀导通的过程即为换相过程。在换相过程刚结束时，如果刚退出导通的阀在反向电压作用的一段时间内可以恢复阻断能力，称之为换相成功；如果刚退出导通的阀在反向电压作用的一段时间内未能恢复阻断能力，或换相过程未能结束，称之为换相失败。换相失败是高压直流输电系统的常见故障形式，换相失败不仅会引起直流电流短时激增、对换流阀产生冲击，还会造成直流功率大量损失。在单次换相失败之后，如果再次发生一次或者几次换相失败称之为连续换相失败，连续的换相失败容易引起直流系统降功率运行，甚至导致系统停运，威胁大电网的安全稳定。

逆变侧交流系统故障引起的逆变侧交流电压降低、直流系统直流电流增大是导致换相失败的最主要原因，而故障后减小直流电流指令是减少连续换相失败的有效措施。在实际工程中，高压直流输电控制系统通常配置有低压限流控制器，可以抑制故障期间的直流电流增大，降低系统无功需求，有利于系统电压的恢复，从而可以防止换相失败。典型的低压限流控制器的工作方式是在检测到直流电压降低时按照一定的斜率减小直流电流指令。由于它只简单考虑了电压降低对换相过程的影响，忽略了直流电流增大这一重要因素对换相过程的影响，故其减少连续换相失败的效果有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种减少高压直流输电系统连续换相失败的控制方法，该方法能够更有效的减少连续换相失败，更好地保障高压直流输电系统和大电网的安全稳定运行。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种减少高压直流输电系统连续换相失败的控制方法，其步骤如下：

(1)、数据采集

高压直流输电系统的控制保护装置实时采集直流电流I(t)、逆变侧交流母线A、B两相的相间电压e^ab(t)，B、C两相的相间电压e^bc(t)，C、A两相的相间电压e^ca(t)，其中t为采集时刻；

(2)、换相失败风险值计算

控制保护装置先计算出：

A、B两相在当前时刻t₀的换相时间标准值

B、C两相在当前时刻t₀的换相时间标准值

C、A两相在当前时刻t₀的换相时间标准值