一种交流电网故障时阀侧交流母线电流过流抑制方法技术

本发明专利技术提供一种交流电网故障时阀侧交流母线电流过流抑制方法，包括如下步骤：利用基于SOGI的自适应滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第一正序分量和第一负序分量；利用带阻滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第二正序分量和第二负序分量；根据柔性直流输电系统的运行状态选取交流电压的第一正序分量和第一负序分量，或者选取交流电压的第二正序分量和第二负序分量；将选取的交流电压的正序分量和负序分量作用到控制系统的电流控制环路中。本发明专利技术所述抑制方法在交流电网故障的开始时刻和故障结束时刻能够有效地抑制电网电压波动导致的阀侧交流母线电流过流现象。

【技术实现步骤摘要】
一种交流电网故障时阀侧交流母线电流过流抑制方法
本专利技术涉及柔性直流输电
，具体涉及一种交流电网故障时阀侧交流母线电流过流抑制方法。
技术介绍
柔性直流输电技术是构建智能电网的重要组成部分。与传统输电方式相比，柔性直流输电在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网等方面具有较强的技术优势，是改变大电网发展格局的战略选择。基于全控器件的模块化多电平换流器柔性直流输电系统，采用上百个子模块的级联的方式，使其输出电压等级可以灵活配置，并且谐波含量低，与传统的基于晶闸管换流器的高压直流输电系统相比，柔性直流输电系统可以实现有功功率和无功功率的独立控制，不存在换相失败，还具有开关损耗低、故障穿越能力强等优势，特别适用于大型风电场的并网，例如远距离、大容量的海上风电场并网。当柔性直流输电系统所联交流电网发生故障(如单相接地、相间短路以及三相对地短路等)时，要求柔性直流输电系统能够继续运行，不出现闭锁停运，降低对交流系统的冲击，同时保证自身设备安全，不出现器件过压过流，实现故障穿越。按照故障类型可将交流电网发生的故障分为对称故障和不对称故障。其中，不对称故障将会产生负序分量，并在柔性直流输电系统的交流侧和直流侧产生大量非特征谐波，导致电压和电流发生畸变，严重时会影响到设备的安全运行，因此需要抑制不对称故障时产生的负序分量带来的不利影响。现有抑制方法具体为，先提取交流电压和交流电流的正、负序分量，再将负序分量控制为零，从而抑制不对称故障时负序分量带来的不利影响。这种抑制方法虽然可以改善交流电压和交流电流的波形质量，降低谐波含量，但是，无论是对称故障，还是不对称故障，在故障开始和故障结束这两个时刻，电网电压波动较大，导致提取的交流电压的正序分量和负序分量，以及交流电流的正序分量和负序分量均存在一定的延时，一旦延时超过一定范围，就无法及时跟踪电网电压的波动，还会在控制系统的正序电流控制环路和负序电流控制环路中引入干扰，造成柔性直流输电系统的阀侧交流母线电流出现过流现象，从而威胁到设备的安全运行，甚至会导致系统闭锁停运。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种交流电网故障时阀侧交流母线电流过流抑制方法，其在交流电网故障的开始时刻和故障结束时刻能够有效地抑制电网电压波动导致的阀侧交流母线电流过流现象。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种交流电网故障时阀侧交流母线电流过流抑制方法，包括如下步骤：利用基于SOGI的自适应滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第一正序分量和第一负序分量；利用带阻滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第二正序分量和第二负序分量；根据柔性直流输电系统的运行状态选取交流电压的第一正序分量和第一负序分量，或者选取交流电压的第二正序分量和第二负序分量；将选取的交流电压的正序分量和负序分量作用到控制系统的电流控制环路中。优选地，所述利用基于SOGI的自适应滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第一正序分量和第一负序分量的步骤具体为：检测换流变压器原边或副边的三相交流母线电压va、vb和vc；将得到的三相静止坐标系下的三相交流母线电压va、vb和vc变换为两相静止坐标系下的两相交流电压vα和vβ；将两相静止坐标系下的交流电压vα与系统角频率ω送入第一基于SOGI的自适应滤波器，得到交流电压正交分量vα'和qvα，以及将两相静止坐标系下的交流电压vβ与系统角频率ω送入第二基于SOGI的自适应滤波器，得到交流电压正交分量vβ'和qvβ；对交流电压正交分量vα'、qvα、vβ'和qvβ进行处理，得到两相静止坐标系下的交流电压的正序分量vαP、vβP和负序分量vαN、vβN；将两相静止坐标系下的交流电压的正序分量vαP、vβP和负序分量vαN、vβN分别变换为两相旋转坐标系下的交流电压的第一正序分量vd1P、vq1P和第一负序分量vd1N、vq1N。优选地，所述抑制方法还包括：将两相旋转坐标系下的交流电压的第一正序分量vq1P送入锁相环，得到系统角频率ω，以及两相静止坐标系下的交流电压的正序分量vαP、vβP变换为两相旋转坐标系下的交流电压的第一正序分量vd1P、vq1P所需的角度θ、和两相静止坐标系下的交流电压的负序分量vαN、vβN变换为两相旋转坐标系下的交流电压的第一负序分量vd1N、vq1N所需的角度-θ。优选地，所述对交流电压正交分量vα'、qvα、vβ'和qvβ进行处理的步骤具体为：通过下述公式(1)对交流电压正交分量vα'、qvα、vβ'和qvβ进行处理，从而得到两相静止坐标系下的交流电压的正序分量vαP、vβP和负序分量vαN、vβN。优选地，所述利用带阻滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第二正序分量和第二负序分量的步骤具体为：检测换流变压器原边或副边的三相交流母线电压va、vb和vc；将得到的三相静止坐标系下的三相交流母线电压va、vb和vc变换为两相静止坐标系下的两相交流电压vα和vβ；将两相静止坐标系下的两相交流电压vα和vβ变换为两相旋转坐标系下的两相交流电压vd和vq；将两相旋转坐标系下的交流电压vd送入第一带阻滤波器，以及将两相旋转坐标系下的交流电压vq送入第二带阻滤波器，分别得到两相旋转坐标系下的交流电压的第二正序分量vd2P、vq2P；使两相旋转坐标系下的交流电压vd减去交流电压的第二正序分量vd2P，以及使两相旋转坐标系下的交流电压vq减去交流电压的第二正序分量vq2P，得到两个差值，并使所述两个差值依次经过两相旋转坐标系-两相静止坐标系变换和两相静止坐标系-两相旋转坐标系变换，得到两相旋转坐标系下的交流电压的第二负序分量vd2N、vq2N。优选地，所述抑制方法还包括：将两相旋转坐标系下的交流电压的第二正序分量vq2P送入锁相环，得到两相静止坐标系下的两相交流电压vα和vβ变换为两相旋转坐标系下的两相交流电压vd和vq所需的角度θ，以及所述两个差值依次经过两相旋转坐标系-两相静止坐标系变换和两相静止坐标系-两相旋转坐标系变换分别所需的角度θ和角度-θ。可选地，所述抑制方法还包括：将两相静止坐标系下的两相交流电压vα和vβ送入锁相环，得到两相静止坐标系下的两相交流电压vα和vβ变换为两相旋转坐标系下的两相交流电压vd和vq所需的角度θ，以及所述两个差值依次经过两相旋转坐标系-两相静止坐标系变换和两相静止坐标系-两相旋转坐标系变换分别所需的角度θ和角度-θ。优选地，所述第一带阻滤波器和第二带阻滤波器的阻带频率均为100Hz。优选地，所述根据柔性直流输电系统的运行状态选取交流电压的第一正序分量和第一负序分量，或者选取交流电压的第二正序分量和第二负序分量的步骤具体为：判断柔性直流输电系统的运行状态；若该运行状态为稳态运行状态，则选取交流电压的第一正序分量和第一负序分量；若该运行状态为故障运行状态，则选取交流电压的第二正序分量和第二负序分量。有益效果：本专利技术所述抑制方法在柔性直流输电系统所联交流电网发生故障时，可以有效地抑制故障开始时刻和故障结束时刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电网故障时阀侧交流母线电流过流抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：利用基于SOGI的自适应滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第一正序分量和第一负序分量；利用带阻滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第二正序分量和第二负序分量；根据柔性直流输电系统的运行状态选取交流电压的第一正序分量和第一负序分量，或者选取交流电压的第二正序分量和第二负序分量；将选取的交流电压的正序分量和负序分量作用到控制系统的电流控制环路中。

【技术特征摘要】
1.一种交流电网故障时阀侧交流母线电流过流抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：利用基于SOGI的自适应滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第一正序分量和第一负序分量；利用带阻滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第二正序分量和第二负序分量；根据柔性直流输电系统的运行状态选取交流电压的第一正序分量和第一负序分量，或者选取交流电压的第二正序分量和第二负序分量；将选取的交流电压的正序分量和负序分量作用到控制系统的电流控制环路中。2.根据权利要求1所述的抑制方法，其特征在于，所述利用基于SOGI的自适应滤波器对换流变压器原边或副边的三相交流母线电压进行处理，得到交流电压的第一正序分量和第一负序分量的步骤具体为：检测换流变压器原边或副边的三相交流母线电压va、vb和vc；将得到的三相静止坐标系下的三相交流母线电压va、vb和vc变换为两相静止坐标系下的两相交流电压vα和vβ；将两相静止坐标系下的交流电压vα与系统角频率ω送入第一基于SOGI的自适应滤波器，得到交流电压正交分量vα'和qvα，以及将两相静止坐标系下的交流电压vβ与系统角频率ω送入第二基于SOGI的自适应滤波器，得到交流电压正交分量vβ'和qvβ；对交流电压正交分量vα'、qvα、vβ'和qvβ进行处理，得到两相静止坐标系下的交流电压的正序分量vαP、vβP和负序分量vαN、vβN；将两相静止坐标系下的交流电压的正序分量vαP、vβP和负序分量vαN、vβN分别变换为两相旋转坐标系下的交流电压的第一正序分量vd1P、vq1P和第一负序分量vd1N、vq1N。3.根据权利要求2所述的抑制方法，其特征在于，所述抑制方法还包括：将两相旋转坐标系下的交流电压的第一正序分量vq1P送入锁相环，得到系统角频率ω，以及两相静止坐标系下的交流电压的正序分量vαP、vβP变换为两相旋转坐标系下的交流电压的第一正序分量vd1P、vq1P所需的角度θ、和两相静止坐标系下的交流电压的负序分量vαN、vβN变换为两相旋转坐标系下的交流电压的第一负序分量vd1N、vq1N所需的角度-θ。4.根据权利要求2所述的抑制方法，其特征在于，所述对交流电压正交分量vα'、qvα、vβ'和qvβ进行处理的步骤具体为：通过下述公式(1)对交流电压正交分量vα'、qvα、vβ'和qvβ进行处理，从而得到两相静止坐标系下的交流电压的正序分量vαP、vβP和负序分量vαN、vβN。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：汤明杰，侯丹，张荣华，刘伟增，郝翔，陈名，刘韬，李辰，刘汉军，
申请(专利权)人：特变电工新疆新能源股份有限公司，特变电工西安柔性输配电有限公司，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65