[发明专利]基于STATCOM与HVDC预测控制相互协调的换相失败抑制方法及系统

权利要求书

1.一种基于STATCOM与HVDC预测控制相互协调的换相失败抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)检测Y桥换流阀和D桥换流阀的换相电压u_xy，直流电流i_d及其变化率k_id，HVDC输出的逆变阀触发角指令值α_ni；其中，x＝ab,bc,cd；y＝Y或D；

2)检测换相电压u_xy的正相过零点，并记录过零点时刻t₀；

3)利用换相电压u_xy构造虚拟三相对称电压u_{xy_a}、u_{xy_b}以及u_{xy_c}，将构造的三相对称电压送入锁相环，得到换相电压u_xy的有效值V_LLxy和相位偏移量

4)利用换相电压有效值V_LLxy、相位偏移触发角指令值α_ni、直流电流i_d及直流电流变化率k_id、过零点时刻t₀及当前采样时刻t_s预测关断角变化量，若关断角变化量预测值Δγ_xy大于第一阈值，则对Δγ_xy进行限幅后输出触发角提前量Δα_xy；利用直流电流i_d及其变化率k_id计算直流电流指令变化量，若直流电流指令变化量ΔI_{d_ordxy}大于第二阈值，则对ΔI_{d_ordxy}进行限幅后输出ΔI_{d_ordxy}的最大值；

5)对每一相换相电压计算得到的Δα_xy取最大值，得到最终的触发角提前量Δα_i；对每一相换相电压计算得到的ΔI_{d_ordxy}取最大值，得到最终的直流电流指令减少量ΔI_{d_ord}；

6)将Δα_i经过一阶低通滤波器后得到Δα_if，α_ni减去Δα_if得到新的触发角指令Δα_ordi，将低压限流环节输出的直流电流指令I_{d_ordn}与ΔI_{d_ord}相减得到新的直流电流指令I_{d_ord}，其中I_{d_ordn}的表达式为：式中，V_dcf为逆变侧经补偿后的直流电压，其值由逆变侧直流电压V_{d_inv}经一阶低通滤波后与0.01倍直流电流i_d相加获得。

2.根据权利要求1所述的基于STATCOM与HVDC预测控制相互协调的换相失败抑制方法，其特征在于，步骤3)中，虚拟三相对称电压u_{xy_a}、u_{xy_b}以及u_{xy_c}的表达式为：

3.根据权利要求1所述的基于STATCOM与HVDC预测控制相互协调的换相失败抑制方法，其特征在于，步骤3)中，相位偏移量的计算公式为：其中，Δω＝k_ppllu_xyq+k_ipll∫u_xyqdt；k_ppll、k_ipll分别为锁相环PI控制器比例系数和积分系数，θ为锁相环输出相位。

4.根据权利要求1所述的基于STATCOM与HVDC预测控制相互协调的换相失败抑制方法，其特征在于，步骤4)中，所述直流电流变化率k_id的计算公式为：其中，i_d(t_k)为当前采样时刻t_k的直流电流，i_d(t_k-1)为上一采样时刻的电流值，T_s为采样周期。