[发明专利]基于单相锁相的高压直流触发相位控制方法

说明书

本发明公开了一种基于单相锁相的高压直流触发相位控制方法，具有触发控制灵活，触发参考相位更为稳定准确的效果。该方法包括：对12脉动晶闸管的换流器的每对换流阀设置进行如下配置；将换流母线任一线电压引入单相锁相环进行锁相，得到Y侧相应线电压基波相位；将得到相位与触发角指令值进行比较，得到对应换流阀的触发脉冲；将触发角指令值增大180°后与所述基波相位进行比较，得到对应阀的触发脉冲；将换流母线任一相电压反相引入单相锁相环进行锁相，得到△侧相应线电压基波相位；将得到相位与触发角指令值进行比较，得到对应换流阀的触发脉冲；将触发角指令值增大180°后与△侧相应线电压基波相位进行比较，得到对应阀的触发脉冲。

技术领域

本发明涉及高压直流技术领域，特别是涉及一种高压直流触发相位控制方法。

背景技术

换流器触发相位控制是直流系统用来改变换流阀开通时刻，实现对系统运行状态进行调节的控制环节，是高压直流控制系统分层结构的基础。早期（上世纪50年代）直流工程采用了基于过零点的分相触发技术，也称为按相触发或等触发角触发，这是第一代触发相位控制技术，该触发控制中每个换流阀各自有其单独的相位控制电路，通过与换相交流电压波形直接进行比较来确定各个阀的触发时间。谐波电压含量达到其对应频率的倒数时就会导致出现多次过零点，如3次谐波畸变水平超过33%、11次谐波超过9%。过零点检测在系统故障暂态过程中会受到较大干扰，尤其是交流系统较弱时，容易导致触发不稳定，可能出现谐波不稳定现象。

由于上述问题，1968年基于锁相振荡器的触发相位控制方式（即等间隔触发）被提出，高压直流逐步开始采用等间隔触发来产生触发脉冲，这是第二代触发相位控制技术，该触发控制中每个换流器只装配一套相位控制电路，根据三相锁相环输出的相位等间隔地发出触发脉冲信号序列，目前国际上在运高压直流输电工程无一例外采用了等间隔触发。发明人发现传统技术中至少存在如下问题：等间隔触发下各个换流阀的触发角不能单独控制，换流器控制自由度降低，不对称故障下各阀的实际触发角存在差别，其中实际触发角较大的阀发生换相失败的几率增大，同时系统无法对交直流侧谐波进行主动控制，不利于系统的安全稳定运行。

我国已投运和在建的直流输电线路超过40条，居世界首位，直流输电已经成为我国大电网安全稳定运行的关键因素，高压直流对交流故障支撑能力的提升以触发相位控制技术为基础。因此有必要研究新一代的触发相位控制技术。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于单相锁相的高压直流触发相位控制方法，应用高压直流输电系统实现所述控制方法，具体包括：

所述高压直流输电系统包括：

12脉动晶闸管的换流器，上6脉动桥与一台Y0/Y联结变压器Y侧连接，下6脉动桥与一台Y0/△联结变压器△侧连接；

对所述换流器的每对换流阀设置进行如下配置；

将换流母线任一线电压引入单相锁相环进行锁相，得到Y侧相应线电压基波相位；

将得到相位与触发角指令值进行比较，得到对应换流阀的触发脉冲；

将触发角指令值增大180°后与所述Y侧相应线电压基波相位进行比较，得到对应阀的触发脉冲；

将换流母线任一相电压反相引入单相锁相环进行锁相，得到△侧相应线电压基波相位；

将得到相位与触发角指令值进行比较，得到对应换流阀的触发脉冲；

将触发角指令值增大180°后与所述△侧相应线电压基波相位进行比较，得到对应阀的触发脉冲