[发明专利]抑制HVDC系统换相失败的控制方法、装置及设备

说明书

本发明涉及一种抑制HVDC系统换相失败的控制方法、装置及设备，步骤包括：获取HVDC系统交流侧三相的电压幅值，计算每相的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；若三相中至少一相的相电压的数值小于电压设定值且三相的电压幅值不相等，计算HVDC系统的线电压过零点偏移量和换相角变化量；根据线电压过零点偏移量和换相角变化量计算，得到HVDC系统逆变器的触发角补偿量；采用逆变器换流阀的触发角与触发角补偿量之和，得到逆变角并通过逆变角控制HVDC系统的运行。通过计算HVDC系统逆变交流侧发生三相不对称故障时触发角补偿量并将触发角补偿量补偿至逆变器换流阀的触发角上以达到抑制换相失败的目的。

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，尤其涉及一种抑制HVDC系统换相失败的控制方法、装置及设备。

背景技术

近年来，高压直流输电工程在电网中运用越来越多，在高压直流输电工程主要是通过高压直流输电系统(high voltage direct current，HVDC)实现电网输电，在高压直流输电系统的逆变侧交流系统发生扰动时，高压直流输电系统的换流阀极易发生换相失败从而严重威胁受端电网的安全稳定运行。而高压直流输电系统中换流阀的换相失败与换相电压、直流电流、换相电抗、触发角等因素有关。

高压直流输电系统的换流阀通常由几十个晶闸管模块串联而成，为了使晶闸管完成关断，恢复阻断能力，需要在换流阀的两端施加反向电压直到晶闸管内的游离子与空隙复合从而失去导通能力，在这段时间内电压相对于时间的积分称为电压-时间面积。在在高压直流输电系统的逆变侧交流系统故障后，换相电压降低、换相电压时间面积减小导致的换流阀关断角过小是引起换相失败的根本原因。因此逆变侧交流系统发生不对称故障时，交流系统故障相电压跌落导致逆变侧交流系统相电压过零点偏移和逆变器换流阀换相角增加，因此故障瞬间，高压直流输电系统的逆变侧关断角会减小，从而增加发生换相失败的概率。

发明内容

本发明实施例提供了一种抑制HVDC系统换相失败的控制方法、装置及设备，用于解决现有高压直流输电系统的逆变侧交流系统发生扰动时，换流阀发生换相失败从而影响受端电网安全稳定运行的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种抑制HVDC系统换相失败的控制方法，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。

优选地，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，得到与所述相电压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：