一种换流阀暂态电流上升率控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种换流阀暂态电流上升率控制方法及装置，涉及柔性直流输电技术领域，用于控制换流阀的暂态电流上升率。换流阀暂态电流上升率控制方法包括：根据换流阀输出的最大运行交流相电压幅值，交流侧变压器的短路阻抗值和换流阀桥臂电抗器电感值，得到交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率；根据换流阀直流极线位置的最大运行直流电压，换流阀桥臂电抗器电感值和备选直流电抗器的电感值，得到直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率；在上述换流阀电流的暂态电流上升率满足预设条件时将备选直流电抗器设定为目标直流电抗器，控制换流阀电流的暂态电流上升率。该换流阀暂态电流上升率控制方法用于控制换流阀暂态电流上升率。

Method and device for controlling transient current rise rate of converter valve

The invention discloses a transient current rise rate control method and a device of a commutation valve, relating to the field of flexible direct current transmission technology, which is used to control the transient current rise rate of a converter valve. Including the converter valve transient current rise rate control method based on the maximum operation of AC converter valve output phase voltage, AC side short-circuit impedance of transformer and converter bridge arm reactor inductance, transient current AC system fault when the valve current rising rate; according to the maximum operating voltage DC converter valve DC line position, inductance converter bridge arm reactor inductance and alternative DC reactor, DC line fault transient current is obtained when the valve current rising rate; the rate of rise of satisfy the preset conditions in the transient current converter valve current will be set as the target of alternative DC reactor DC reactor. The transient current control valve current rising rate. The transient current rise rate control method of the converter valve is used to control the rise rate of the transient current of the converter valve.

【技术实现步骤摘要】
一种换流阀暂态电流上升率控制方法及装置
本专利技术涉及柔性直流输电
，尤其涉及一种换流阀暂态电流上升率控制方法及装置。
技术介绍
柔性直流输电技术是采用基于全控型器件的电压源换流器(VoltageSourcedConverter，简称VSC)的第三代直流输电技术，是解决风力、太阳能等可再生能源发电并网运行等问题的有效途径。针对远距离、大容量柔性直流输电技术，如果线路发生故障将导致换流阀暂态电流快速上升，无法保证换流阀的短路电流水平，因此为了抑制线路发生故障时引起的换流阀暂态电流上升率，需在直流侧加装直流电抗器，但现有技术中在直流侧加装直流电抗器后，无法换流阀的暂态电流上升率进行量化表示，导致无法选取合适电感值的直流电抗器对换流阀的暂态电流上升率进行准确控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种换流阀暂态电流上升率控制方法及装置，用于准确控制换流阀的暂态电流上升率。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种换流阀暂态电流上升率控制方法，用于柔性直流输电系统，柔性直流输电系统包括变压器、换流阀和直流电抗器，换流阀暂态电流上升率控制方法包括：获取换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt和换流阀桥臂电抗器电感值Ls；根据换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt和换流阀桥臂电抗器电感值Ls，得到交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac；获取换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc，换流阀桥臂电抗器电感值Ls和备选和直流电抗器的电感值Ld；根据换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc，换流阀桥臂电抗器电感值Ls和备选直流电抗器的电感值Ld，得到直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc；判断交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc是否满足预设条件；当交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc满足预设条件时，将备选直流电抗器设定为目标直流电抗器；根据换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt、换流阀桥臂电抗器电感值Ls、换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc，换流阀桥臂电抗器电感值Ls和目标直流电抗器的电感值，控制换流阀电流的暂态电流上升率。与现有技术相比，本专利技术提供的换流阀暂态电流上升率控制方法具有如下有益效果：本专利技术提供的换流阀暂态电流上升率控制方法中，在综合考虑换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt和换流阀桥臂电抗器电感值Ls的基础上，得到交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac；并在综合考虑换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc，备选直流电抗器的电感值Ld和换流阀桥臂电抗器电感值Ls的基础上，得到直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc；在得到交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc之后，本专利技术提供的换流阀暂态电流上升率控制方法，通过判断交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc是否满足预设条件，然后在交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc满足预设条件时，确认备选直流电抗器为目标直流电抗器，并根据换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt、换流阀桥臂电抗器电感值Ls、换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc，换流阀桥臂电抗器电感值Ls和目标直流电抗器的电感值，控制换流阀电流的暂态电流上升率，使得换流阀的暂态电流上升率得到准确控制。本专利技术还提供一种换流阀暂态电流上升率控制装置，应用于上述换流阀暂态电流上升率控制方法，换流阀暂态电流上升率控制装置包括：获取模块、处理模块、判断模块、确认模块和控制模块，获取模块的输出端与处理模块的输入端相连，处理模块的输出端与判断模块的输入端相连，判断模块的输出端与确认模块的输入端相连，确认模块的输出端与控制模块的输入端相连；获取模块用于获取换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt和换流阀桥臂电抗器电感值Ls；处理模块用于根据换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt和换流阀桥臂电抗器电感值Ls，得到交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac；获取模块还用于获取换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc、换流阀桥臂电抗器电感值Ls和备选直流电抗器的电感值Ld；处理模块还用于根据换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc，换流阀桥臂电抗器电感值Ls和备选直流电抗器的电感值Ld，得到直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc；判断模块用于判断交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc是否满足预设条件；确认模块用于当交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc满足预设条件时，确认备选直流电抗器为目标直流电抗器；控制模块用于根据换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt、换流阀桥臂电抗器电感值Ls、换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc，换流阀桥臂电抗器电感值Ls和目标直流电抗器的电感值，控制换流阀电流的暂态电流上升率。与现有技术相比，本专利技术提供的换流阀暂态电流上升率控制装置的有益效果与上述换流阀暂态电流上升率控制方法的有益效果相同，在此不再赘述。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例一和实施例二应用的包括单阀组的柔性直流输电系统的示意图一；图2为本专利技术实施例一提供的换流阀暂态电流上升率控制方法的流程图一；图3为本专利技术实施例一和实施例二应用的柔性直流输电系统中换流阀的拓扑结构示意图；图4为本专利技术实施例一提供的换流阀暂态电流上升率控制方法的流程图二；图5为本专利技术实施例一和实施例二应用的包括双阀组的柔性直流输电系统包括的示意图；图6为本专利技术实施例二提供的换流阀暂态电流上升率控制装置的示意图。附图标记：1-变压器，2-换流阀；3-直流电抗器，31-直流极线位置直流电抗器；32-中性母线位置直流电抗器，61-获取模块；62-处理模块，63-判断模块；64确认模块，65-控制模块。具体实施方式为了进一步说明本专利技术实施例提供的换流阀暂态电流上升率控制方法及装置，下面结合说明书附图进行详细描述。实施例一本专利技术实施例提供的换流阀暂态电流上升率控制方法，用于如图1所示的柔性直流输电系统，柔性直流输电系统包括变压器1、换流阀2和直流电抗器3，如图2所示，换流阀暂态电流上升率控制方法包括：S1：获取换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt和换流阀桥臂电抗器电感值Ls；S2：根据换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换流阀暂态电流上升率控制方法，用于柔性直流输电系统，所述柔性直流输电系统包括变压器、换流阀和直流电抗器，其特征在于，所述换流阀暂态电流上升率控制方法包括：获取换流阀输出的最大运行交流相电压幅值U

【技术特征摘要】
1.一种换流阀暂态电流上升率控制方法，用于柔性直流输电系统，所述柔性直流输电系统包括变压器、换流阀和直流电抗器，其特征在于，所述换流阀暂态电流上升率控制方法包括：获取换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt和换流阀桥臂电抗器电感值Ls；根据换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt和换流阀桥臂电抗器电感值Ls，得到交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac；获取换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc，换流阀桥臂电抗器电感值Ls和备选直流电抗器的电感值Ld；根据换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc，换流阀桥臂电抗器电感值Ls和备选直流电抗器的电感值Ld，得到直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc；判断交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc是否满足预设条件；当交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc满足预设条件时，将备选直流电抗器设定为目标直流电抗器；根据换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt、换流阀桥臂电抗器电感值Ls、换流阀直流极线位置的最大运行直流电压Udc，换流阀桥臂电抗器电感值Ls和目标直流电抗器的电感值，控制换流阀电流的暂态电流上升率。2.根据权利要求1所述的换流阀暂态电流上升率控制方法，其特征在于，所述判断交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc是否满足预设条件，包括：根据交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac和直流极线故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δidc，建立换流阀功率器件关断电流值模型：I＝Imax+Δiac×tac+Δidc×tdc；判断换流阀功率器件关断电流值是否小于换流阀功率器件最大关断电流值I0；其中，Imax为换流阀稳态运行时的最大峰值电流，tac为控制保护装置延时，tdc为换流阀快速过电流保护动作时间，I为换流阀功率器件关断电流值。3.根据权利要求1所述的换流阀暂态电流上升率控制方法，其特征在于，所述根据换流阀输出的最大运行交流相电压幅值Uac，交流侧变压器的短路阻抗值Lt和换流阀桥臂电抗器电感值Ls，得到交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac的方法为：当所述柔性直流输电系统中的换流阀为单阀组时，根据得到交流系统故障时换流阀电流的暂态电流上升率Δiac；当所述柔性直流输电系统中的换流阀为双...

【专利技术属性】
技术研发人员：周月宾，饶宏，许树楷，候婷，朱喆，
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：发明
国别省市：广东,44