一种熄弧角控制器制造技术

本实用新型专利技术的实施例提供一种熄弧角控制器，涉及直流输电领域，能够缩短从换向失败到恢复换向的暂态过程所消耗的时间。具体方案为：熄弧角控制器包括熄弧角补偿模块、选通模块和控制模块；控制模块确定输电系统当前处于暂态过程时，指示选通模块输出熄弧角补偿模块输出的熄弧角参考值信号；控制模块确定输电系统当前处于正常运行过程时，指示选通模块输出未经过补偿的熄弧角参考值信号。本实用新型专利技术用于直流输电控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及直流输电领域，尤其涉及一种熄弧角控制器。
技术介绍
在高压直流输电系统中，换相失败是逆变器最常出现的一种故障，换相失败是指直流输电系统逆变器的两个阀进行换相时，因换相过程未能完成或者发生倒换相所导致的故障。例如，预计关断的阀关断后，在反向电压期间未能恢复阻断能力，当加在该阀上的电压为正时，立即重新导通，就发生了倒换相，使预计开通的阀重新关断而导致故障。发生换相失败将导致直流电压下降和直流电流增大，若采取的控制措施不当，导致逆变器单次换相失败时间超过交流系统基波周期，或导致连续多次换相失败时，直流输电系统将进入闭锁或旁通状态，造成直流传输功率的中断，使得电网运行的稳定性差。现有技术采用定熄弧角控制的方式，即将熄弧角保持在某一个给定值的方式，以尽可能避免换相失败。在逆变器换相正常的情况下，保持熄弧角为给定值利于输电系统保持其稳定性。然而，一旦出现了换相失败，原先的给定值往往不利于输电系统从故障中迅速恢复。具体的，换相失败后，输电系统需要经过从换向失败到换向恢复的暂态过程，然后恢复功率传输，而原先的给定值并非是在该暂态过程中最佳的熄弧角给定值，这会导致暂态过程所消耗的时间较长，也就是说从出现换相失败到直流系统恢复功率传输的过程耗时较长，因而不利于直流输电系统在换向失败后迅速恢复功率传输。
技术实现思路
本申请提供一种熄弧角控制器，能够缩短从换向失败到恢复换向的暂态过程所消耗的时间，加快直流输电系统恢复功率传输的速度。为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：熄弧角补偿模块、选通模块和控制模块；所述熄弧角补偿模块，用于接收熄弧角控制的触发信号U(s)，对U(s)做补偿后，向所述选通模块的第一输入端输出补偿触发信号其中Kγ、Tγ分别为一阶惯性环节的比例参数和时间常数；所述选通模块的第二输入端连接U(s)；所述控制模块包括四个输入端；其中第一输入端用于接收逆变侧换流母线电压信号UL，UL用于指示逆变侧换流母线的电压值；第二输入端用于接收暂态临界电压信号UCL，UCL用于指示所述高压直流输电系统出现换向失败后进入暂态过程时，逆变侧换流母线电压的临界值；第三输入端用于接收常态临界电压信号UCL1，UCL1用于指示所述高压直流输电系统从暂态过程恢复到正常运行时，逆变侧换流母线电压的临界值；第四输入端用于接收电压波动限值信号|ε|，|ε|用于指示所述高压直流输电系统从暂态过程恢复到正常运行时，逆变侧换流母线电压变化率的下限值；所述控制模块包括两个输出端；所述控制模块的第一输出端连接所述选通模块的第三输入端；所述控制模块的第二输出端连接所述选通模块的第四输入端；所述控制模块用于根据UL和UCL生成第一选通信号，并通过所述控制模块的第一输出端输出所述第一选通信号；所述控制模块还用于根据UL、UCL1以及|ε|生成第二选通信号，并通过所述控制模块的第二输出端输出所述第二选通信号；所述选通模块，用于在接收到所述第一选通信号之后，选通所述补偿触发信号作为熄弧角参考值信号γref-T(s)；还用于在接收到所述 第二选通信号之后，选通所述触发信号U(s)作为熄弧角参考值信号γref-T(s)。本技术所提供的熄弧角控制器，根据UL、UCL、UCL1以及|ε|确定输电系统当前处于暂态过程还是正常运行过程。若是正常运行过程，即逆变器换相正常，此时输出熄弧角参考值信号γref-T(s)＝U(s)，在输电系统正常运行时通过定熄弧角控制，保持输电系统稳定运行。若是暂态过程，即逆变器换相失败，此时输出经过补偿的熄弧角参考值信号 从而缩短暂态过程所占用的时间，加快直流输电系统恢复功率传输的速度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的实施例所提供的熄弧角控制器的结构示意图；图2为本技术的实施例所提供的熄弧角控制器的另一结构示意图；图3为本技术的实施例所提供的熄弧角控制器对熄弧角的补偿量随时间变化过程的示意图；图4为对熄弧角做补偿前后熄弧角随时间变化过程的对比示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领 域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。现有技术中采用将熄弧角保持在某一个给定值的方式，来避免换相失败。为便于描述，将该给定值称为给定熄弧角。熄弧角控制器通过输出一个恒定的熄弧角参考值信号，来指示给定熄弧角的具体大小。在出现了换相失败之后，首先应该考虑故障恢复的问题，在逆变器换相正常的情况下，将熄弧角保持在给定熄弧角可以很好地保持输电系统稳定运行，然而在故障恢复过程中，给定熄弧角并非是暂态过程中最佳的熄弧角给定值，因而现有的定熄弧角控制不利于直流输电系统在换向失败后迅速恢复功率传输。本申请的目的在于提供一种熄弧角控制器，在逆变器换相正常的情况下，针对正常运行的情况输出一个熄弧角参考值信号，从而在输电系统正常运行时保持其稳定运行，而在换向失败的情况下，针对暂态过程输出一个经过补偿的熄弧角参考值信号，从而缩短暂态过程所占用的时间，加快直流输电系统恢复功率传输的速度。实施例本技术的实施例提供一种熄弧角控制器，安装于高压直流输电系统的逆变侧，参照图1所示，熄弧角控制器1包括：熄弧角补偿模块11、选通模块12和控制模块13。熄弧角补偿模块11，用于接收熄弧角控制的触发信号U(s)，对U(s)做补偿后，向选通模块12的第一输入端121输出补偿触发信号其中Kγ、Tγ分别为一阶惯性环节的比例参数和时间常数。选通模块12的第二输入端122连接U(s)。控制模块13包括四个输入端。其中第一输入端131用于接收逆变侧换流母线电压信号UL，UL用于指示逆变侧换流母线的电压值。第二输入端 132用于接收暂态临界电压信号UCL，UCL用于指示高压直流输电系统出现换向失败后进入暂态过程时，逆变侧换流母线电压的临界值。第三输入端133用于接收常态临界电压信号UCL1，UCL1用于指示高压直流输电系统从暂态过程恢复到正常运行时，逆变侧换流母线电压的临界值。第四输入端134用于接收电压波动限值信号|ε|，|ε|用于指示高压直流输电系统从暂态过程恢复到正常运行时，逆变侧换流母线电压变化率的下限值。控制模块13包括两个输出端。控制模块13的第一输出端135连接选通模块12的第三输入端123。控制模块13的第二输出端136连接选通模块12的第四输入端124。控制模块13用于根据UL和UCL生成第一选通信号，并通过控制模块13的第一输出端135输出第一选通信号。控制模块13还用于根据UL、UCL1以及|ε|生成第二选通信号，并通过控制模块13的第二输出端136输出第二选通信号。选通模块12的输出端125用于输出熄弧角参考值信号γref-T(s)。选通模块12在接收到第一选通信号之后，将选通模块12的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熄弧角控制器，安装于高压直流输电系统的逆变侧，其特征在于，包括：熄弧角补偿模块、选通模块和控制模块；所述熄弧角补偿模块，用于接收熄弧角控制的触发信号U(s)，对U(s)做补偿后，向所述选通模块的第一输入端输出补偿触发信号其中Kγ、Tγ分别为一阶惯性环节的比例参数和时间常数；所述选通模块的第二输入端连接U(s)；所述控制模块包括四个输入端；其中第一输入端用于接收逆变侧换流母线电压信号UL，UL用于指示逆变侧换流母线的电压值；第二输入端用于接收暂态临界电压信号UCL，UCL用于指示所述高压直流输电系统出现换向失败后进入暂态过程时，逆变侧换流母线电压的临界值；第三输入端用于接收常态临界电压信号UCL1，UCL1用于指示所述高压直流输电系统从暂态过程恢复到正常运行时，逆变侧换流母线电压的临界值；第四输入端用于接收电压波动限值信号|ε|，|ε|用于指示所述高压直流输电系统从暂态过程恢复到正常运行时，逆变侧换流母线电压变化率的下限值；所述控制模块包括两个输出端；所述控制模块的第一输出端连接所述选通模块的第三输入端；所述控制模块的第二输出端连接所述选通模块的第四输入端；所述控制模块用于根据UL和UCL生成第一选通信号，并通过所述控制模块的第一输出端输出所述第一选通信号；所述控制模块还用于根据UL、UCL1以及|ε|生成第二选通信号，并通过所述控制模块的第二输出端输出所述第二选通信号；所述选通模块，用于在接收到所述第一选通信号之后，选通所述补偿触发信号作为熄弧角参考值信号γref‑T(s)；还用于在接收到所述第二选通信号之后，选通所述触发信号U(s)作为熄弧角参考值信号γref‑T(s)。...

【技术特征摘要】
1.一种熄弧角控制器，安装于高压直流输电系统的逆变侧，其特征在于，包括：熄弧角补偿模块、选通模块和控制模块；所述熄弧角补偿模块，用于接收熄弧角控制的触发信号U(s)，对U(s)做补偿后，向所述选通模块的第一输入端输出补偿触发信号其中Kγ、Tγ分别为一阶惯性环节的比例参数和时间常数；所述选通模块的第二输入端连接U(s)；所述控制模块包括四个输入端；其中第一输入端用于接收逆变侧换流母线电压信号UL，UL用于指示逆变侧换流母线的电压值；第二输入端用于接收暂态临界电压信号UCL，UCL用于指示所述高压直流输电系统出现换向失败后进入暂态过程时，逆变侧换流母线电压的临界值；第三输入端用于接收常态临界电压信号UCL1，UCL1用于指示所述高压直流输电系统从暂态过程恢复到正常运行时，逆变侧换流母线电压的临界值；第四输入端用于接收电压波动限值信号|ε|，|ε|用于指示所述高压直流输电系统从暂态过程恢复到正常运行时，逆变侧换流母线电压变化率的下限值；所述控制模块包括两个输出端；所述控制模块的第一输出端连接所述选通模块的第三输入端；所述控制模块的第二输出端连接所述选通模块的第四输入端；所述控制模块用于根据UL和UCL生成第一选通信号，并通过所述控制模块的第一输出端输出所述第一选通信号；所述控制模块还用于根据UL、UCL1以及|ε|生成第二选通信号，并通过所述控制模块的第二输出端输出所述第二选通信号；所述选...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵利刚，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：新型
国别省市：广东;44