[发明专利]基于逆变器熄弧角附加控制策略的直流控制方法及装置

说明书

本发明公开一种基于逆变器熄弧角附加控制策略的直流控制方法及装置，方法包括：若某一相电压值低于预设电压值，则减小交流电压、增大直流电流，计算各相电压之间的最大相移值，并基于电压的变化量和电流的变化量计算重叠角增加值；若逆变器的控制方式由定熄弧角控制切换为定电流控制，判断定熄弧角控制下的触发角是否大于定电流控制下的触发角；若定熄弧角控制下的触发角不大于定电流控制下的触发角，则对定电流控制下的初始参考熄弧角进行修正，使得到修正熄弧角；基于修正熄弧角和定熄弧角控制下的初始参考熄弧角，计算最终的熄弧角。通过修正熄弧角和定熄弧角控制下的初始参考熄弧角，计算定电流控制下最终的熄弧角，以保持直流电流稳定性。

技术领域

本发明属于交直流混联电网技术领域，尤其涉及一种基于逆变器熄弧角附加控制策略的直流控制方法及装置。

背景技术

交直流混联大电网是典型的非线性系统，大扰动冲击下交直流交互耦合作用使得混联电网的暂态响应过程十分复杂。因此，直流控制功能通常需要依据所连接电网的特性进行相应的优化设定。

换相失败是逆变器最常见的故障之一。当两个桥臂之间换相结束后，刚退出导通的阀在反向电压作用的时间内，如果未能恢复阻断能力，或者在反向电压期问换相过程一直未能进行完毕，这两种情况在阀电压转变正向时被换相的阀都将向原来预定退出导通的阀倒换相，这称为换相失败。

现有换相失败控制方法应用于高压直流输电系统时，可以有效地缓解无法在同一周期连续换相的双换相故障。然而，现有方法不能减轻瞬态时的连续换相故障。即当直流电流低于参考逆变电流时，整流器和逆变器都在电流控制下短暂运行，交流电压的微小变化会导致连续换流失败，因此，降低交流电压、增加直流电流、相电压过点移位是导致换相失败的主要原因。

在高压直流正常运行时，运行点由整流器的恒电流控制和逆变器的恒熄弧角控制决定。在过渡状态的情况下，如过渡直流电流降低，整流器工作在最小触发角值，以保持恒定的电流，而逆变器在定电流控制工作。如果在运行点到达之前，直流电流由整流和逆变器的定电流控制，系统非常容易受到交流电压的微小变化的影响。换句话说，交流故障时，由于换相电压振荡，直流电流很容易增大或减小。因此，这种直流电流的变化增加了换相失败的频率。在瞬态时，降低交流电压和增加直流电流会导致换相失败。逆变器的交流电压降低瞬间，直流电流增加。相移和重叠角增加，熄弧角减小。这些特征可以归因于故障清除后不久的控制模式不明确。因此，需要一种方法来减轻换向失败，并减少由于交流故障或控制模式模糊引起的直流系统的不稳定性。

发明内容

本发明提供一种基于逆变器熄弧角附加控制策略的直流控制方法及装置，用于至少解决上述技术问题之一。

第一方面，本发明提供一种基于逆变器熄弧角附加控制策略的直流控制方法，包括：响应于获取的三相电压，基于比较器判断各相电压是否低于预设电压值；若某一相电压值低于预设电压值，则减小交流电压、增大直流电流，计算各相电压之间的最大相移值，并基于电压的变化量和电流的变化量计算重叠角增加值；基于所述比较器判断逆变器的控制方式是否由定熄弧角控制切换为定电流控制；若逆变器的控制方式由定熄弧角控制切换为定电流控制，判断定熄弧角控制下的触发角是否大于定电流控制下的触发角；若定熄弧角控制下的触发角大于定电流控制下的触发角，则提高参考熄弧角，使逆变器的定熄弧角控制下的触发角能够跟踪定电流控制下的触发角；若定熄弧角控制下的触发角不大于定电流控制下的触发角，则对定电流控制下的初始参考熄弧角进行修正，使得到修正熄弧角，其中，计算所述修正熄弧角的表达式为：，式中，为修正熄弧角，为各相电压之间的最大相移值，为重叠角增加值，为定电流控制下的初始参考熄弧角；基于所述修正熄弧角和定熄弧角控制下的初始参考熄弧角，计算最终的熄弧角，使用以跟踪定电流控制下触发角。