本发明专利技术涉及一种直流输电系统换流阀触发角控制方法和控制系统，在对逆变侧的换流阀进行触发角控制时：当直流电流上升或者换相电压下降时，且熄弧角下降到设定的预测控制整定值时，对换流阀采用熄弧角预测控制策略，根据直流电流和换相电压求解出当熄弧角等于设定的预测控制整定值时换流阀的触发角，以实现对换流阀的触发角的控制。该控制方式具有预测控制能够通过系统运行情况的实时变化来确定触发角的优点，同时利用该控制策略的优点，克服了传统的控制方法的缺陷。而且，该控制方法完全满足相关标准的要求，所需参数调节方便，控制特性好；能够提高系统运行的稳定性，抑制换相失败的发生。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及直流输电系统换流阀的触发角的控制，具体设及一种直流输电系统换 流阀触发角控制方法和控制系统。
技术介绍
直流输电工程是W直流电的方式实现电能传输的工程。目前，电力系统中的发电 和用电的绝大部分均为交流电，要采用直流输电必须进行换流。送端进行整流变换的地方 叫整流站，而受端进行逆变变换的地方叫逆变站。 直流换流阀作为换流站的核屯、、关键设备，保证其安全可靠稳定的运行，不仅是系 统对装置的要求，更是装置保护自身的要求。通过调节触发角，可W控制直流电压，由于线 路阻抗一定，通过整流、逆变两端的电压差配合，就可W控制直流电流。通过控制直流电流 和电压就可W控制直流输送功率。 现有技术中，常见的通过对上述几个控制量进行相应地控制来完成对触发角的 控制的方式主要有W下几种：定电流控制、定电压控制、定延迟角控制、定超前角控制、定 丫（焰弧角）角控制等多种控制方式。其中，定丫角控制就是通过不断调整逆变站的触发 角来保证T角恒定，W实现对换流阀的触发角的控制。逆变器在将直流逆变成交流的过程 中，逆变器的换流阀有一个换相过程，为了保证逆变器换相成功，要求换流阀从关断（阀中 的电流为零）到其电压由负变正的过零点之间的时间要足够长，使得阀关断后处于反向电 压的时间能够充分满足恢复阻断能力的要求，否则当阀上电压变正时，阀在无触发脉冲的 情况下，可能又重新导通，造成换相失败。规定从阀关断到阀上电压由负变正的过零点之间 的时间用角度表示称为焰弧角，也称关断角。在直流输电工程中，逆变侧都设有焰弧角控制 器，对焰弧角进行控制，W实现对触发角进行控制，防止逆变器换相失败。 上述几种触发角控制方式均能够在一定程度上对换流阀的触发进行有效的控制， 但是运几种方式也均存在着一定的缺陷。一般情况下，不管什么样的自动控制均通常有两 种控制方式：闭环控制和开环控制。其中，闭环控制的优点是能够有较高的控制精度，缺点 就是响应速度慢，无法避免换相失败；开环控制的优点是能够根据系统运行的情况实时确 定触发角，响应速度快速，缺点就是不能保证各相触发脉冲间的等间隔性。所W，在不能实 现对触发角的有效控制的前提下，很难保持系统的稳定和功率传输的稳定，对两端的交流 系统造成冲击，导致交流系统运行困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种直流输电系统换流阀触发角控制方法，用W解决传统的 控制方法存在着一定程度上的缺陷的问题。本专利技术同时提供一种直流输电系统换流阀触发 角控制系统。 为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种直流输电系统换流阀触发角控制方法， 在对逆变侧的换流阀进行触发角控制时：当直流电流上升或者换相电压下降时，且焰弧角 下降到设定的预测控制整定值时，对换流阀采用焰弧角预测控制策略，根据直流电流和换 相电压采用预测型焰弧角算法对焰弧角进行控制：根据直流电流和换相电压求解出当焰弧 角等于所述设定的预测控制整定值时换流阀的触发角，W实现对换流阀的触发角的控制。 当判定对换流阀采用焰弧角预测控制策略的条件不成立时，对换流阀采用闭环控 制策略，将实际测量的焰弧角与设定的闭环控制整定值进行比较后得到一个误差值，利用 该误差值对焰弧角进行闭环控制，W实现对换流阀的触发角的控制。 所述触发角计算公式为：W11] 其中，丫 = 丫。2, 丫。2为设定的预测控制整定值，k2为变压器变比，Ru为阻抗值。 将求解出的换流阀的触发角送到一个PI控制器中；根据直流电流的整定值与实 际测量电流值之间的误差得到直流电流的控制误差，同时根据换相电压的整定值与实际测 量电压值之间的误差得到换相电压的控制误差，直流电流的控制误差和换相电压的控制误 差经过最大值选择之后，最大的控制误差被选中，然后送到所述PI控制器中，根据所述最 大的控制误差对求解出的触发角进行修正，然后输出修正后的触发角。 该换流阀触发角控制方法还包括对整流侧的换流阀进行触发角控制，具体为：将 实际直流电流值与设定的电流整定值进行比较后输出一个电流误差值，通过该直流误差值 对整流侧换流阀的触发角进行控制。 一种直流输电系统换流阀触发角控制系统，逆变侧为焰弧角控制结构，包括预测 型焰弧角计算模块、PI控制模块和二选一选择模块；直流电流和换相电压输入给预测型焰 弧角计算模块，预测型焰弧角计算模块经过计算得出对应的第二触发角，该第二触发角输 入给所述PI控制模块的其中一个输入端，所述PI控制模块的输出端连接二选一选择模块； 当直流电流上升或者换相电压下降时，且焰弧角下降到设定的预测控制整定值时，所述二 选一选择模块选择所述第二触发角。 所述焰弧角控制结构还包括误差计算模块和触发角生成模块，所述误差计算模块 通过所述触发角生成模块连接到所述二选一选择模块的另一个输入端；实际测量的焰弧角 与设定的闭环控制整定值分别输入给所述误差计算模块，该误差计算模块输出两者的误差 值，触发角生成模块根据该两者的误差值生成对应的第一触发角，并该第一触发角输入给 二选一选择模块；当判定所述二选一选择模块选择所述第二触发角的条件不成立时，二选 一选择模块选择第一触发角。 所述焰弧角控制结构还包括最大值选择模块，所述最大值选择模块输出连接所述 PI控制模块的另一个输入端；直流电流的整定值和实际测量电流值之间的误差值与换相 电压的整定值和实际测量电压值之间的误差值分别输入给所述最大值选择模块，经过最大 值选择之后，所述最大值选择模块输出较大的误差值，然后输送给所述PI控制模块，用于 对第二触发角进行修正。 该控制系统还包括整流侧分系统，所述整流侧分系统包括放大模块和相位控制模 块，实际检测的直流电流值与设定的整定值之间的误差值输入给所述放大模块，信号经放 大后输入给所述相位控制模块，相位控制模块生成对应的触发角。 利用本专利技术提供的直流输电系统换流阀触发角控制方法对逆变侧的换流阀进行 触发角控制时，首先判断直流电流是否上升或者换相电压是否下降，当直流电流上升或者 换相电压下降时，且焰弧角下降到设定的预测控制整定值时，对换流阀采用焰弧角预测控 制策略。该控制方法根据不同的情况对换流阀进行控制，保证了控制的灵活性，而且，能够 选择合适的控制策略进行控制，保证了换流阀触发角控制的高效性。另外，该控制方式具有 预测控制能够通过系统运行情况的实时变化来确定触发角的优点，同时利用该控制策略的 优点，克服了传统的控制方法的缺陷。而且，该控制方法完全满足相关标准的要求，所需参 数调节方便，控制特性好；能够提高系统运行的稳定性，抑制换相失败的发生。【附图说明】 图1是逆变侧当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直流输电系统换流阀触发角控制方法，其特征在于，在对逆变侧的换流阀进行触发角控制时：当直流电流上升或者换相电压下降时，且熄弧角下降到设定的预测控制整定值时，对换流阀采用熄弧角预测控制策略，根据直流电流和换相电压采用预测型熄弧角算法对熄弧角进行控制：根据直流电流和换相电压求解出当熄弧角等于所述设定的预测控制整定值时换流阀的触发角，以实现对换流阀的触发角的控制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海斌，李延龙，张爱玲，王柏恒，沈开奎，常亚威，张玉姣，闫帅，苏匀，康婧婧，王祺元，陈香香，张健，陈朋，
申请(专利权)人：国家电网公司，许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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