[发明专利]抑制HVDC系统换相失败的控制方法、装置及设备

权利要求书

1.一种抑制HVDC系统换相失败的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10.获取HVDC系统交流侧三相的电压幅值，计算每相的所述电压幅值与对应相的电压额定幅值的差值，得到每相的相电压；

S20.若三相中至少一相的所述相电压的数值小于电压设定值且三相的电压幅值不相等，则HVDC系统发生不对称故障并计算HVDC系统的线电压过零点偏移量和换相角变化量；

S30.根据所述线电压过零点偏移量和所述换相角变化量计算，得到HVDC系统逆变器的触发角补偿量；

S40.采用逆变器换流阀的触发角与所述触发角补偿量之和，得到逆变角并通过所述逆变角控制HVDC系统的运行。

2.根据权利要求1所述的抑制HVDC系统换相失败的控制方法，其特征在于，在步骤S20中，计算HVDC系统的线电压过零点偏移量的步骤包括：

获取与相电压的数值小于电压设定值对应相的故障前电压幅值和故障后电压幅值，根据幅值下降公式计算，得到对应相的相电压下降率；

根据所述相电压下降率以及线电压过零点偏移量的计算公式计算，得到对应相的线电压过零点偏移量；

其中，所述幅值下降公式为：E_a′＝E_m(1-d％)cos(ωt+60°)；

所述线电压过零点偏移量的计算公式为：

式中，E_a′为故障后电压幅值，E_m为故障前电压幅值，d％为相电压下降率，ω为基波角频率，t为时间，为线电压过零点偏移量。

3.根据权利要求1所述的抑制HVDC系统换相失败的控制方法，其特征在于，在步骤S20中，计算HVDC系统的换相角变化量的步骤包括：

获取HVDC系统逆变器换流阀在正常工作状态下的换相角，记为初始换相角；

获取与相电压的数值小于电压设定值对应相的故障前电压幅值、逆变器换流阀的触发角、流过逆变器换流阀的直流电流和换相电抗，以及根据所述线电压过零点偏移量计算得到与相电压对应相的换相角，记为故障换相角；

对所述故障换相角与所述初始换相角作差，得到的差值作为与所述相电压对应相故障后的换相角变化量。

4.根据权利要求3所述的抑制HVDC系统换相失败的控制方法，其特征在于，在步骤S20中，得到与所述相电压对应相的故障换相角的表达式为：

式中，E_m为故障前电压幅值，d％为相电压下降率，ω为基波角频率，L_r为换相电抗，I_d为流过逆变器换流阀的直流电流，K为逆变器换流阀换相电压的比例系数，μ′为与相电压对应相的故障换相角，α为逆变器换流阀的触发角。

5.根据权利要求1所述的抑制HVDC系统换相失败的控制方法，其特征在于，在步骤S30中，所述线电压过零点偏移量与所述换相角变化量之和的数值作为HVDC系统逆变器的触发角补偿量。

6.一种抑制HVDC系统换相失败的控制装置，其特征在于，包括相电压获取模块、第一计算模块、第二计算模块和控制模块；

所述相电压获取模块，用于获取HVDC系统交流侧三相的电压幅值，计算每相的所述电压幅值与对应相的电压额定幅值的差值，得到每相的相电压；

所述第一计算模块，用于根据三相中至少一相的所述相电压的数值小于电压设定值且三相的电压幅值不相等，则HVDC系统发生不对称故障并计算HVDC系统的线电压过零点偏移量和换相角变化量；

所述第二计算模块，用于根据所述线电压过零点偏移量和所述换相角变化量计算，得到HVDC系统逆变器的触发角补偿量；

所述控制模块，用于采用逆变器换流阀的触发角与所述触发角补偿量之和，得到逆变角并通过所述逆变角控制HVDC系统的运行。