基于调相机快速强励的抑制直流连续换相失败方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于调相机暂态强励的抑制直流连续换相失败方法及系统。本发明专利技术采用的技术方案为：根据直流系统的结构参数和当前运行状态计算出直流换相失败的临界换流母线电压，作为调相机暂态强励控制的启动门槛值和退出门槛值；直流换流站近区交流线路发生故障时，调相机启动暂态强励控制，并持续工作在顶值过励状态；在直流换相失败过程中，实时检测换流站母线电压、有功、无功和熄弧角，判断直流在本次换相失败恢复过程中是否有发生下一次换相失败的风险。本发明专利技术可提高直流系统连续换相失败风险预测精确度，缩短了调相机暂态强励启动时间；充分利用调相机的暂态无功支撑能力，提高了调相机抑制换流站连续换相失败的能力。

【技术实现步骤摘要】
基于调相机快速强励的抑制直流连续换相失败方法及系统
本专利技术涉及电力系统安全稳定分析领域，尤其是一种基于调相机快速强励的抑制直流连续换相失败方法及系统。
技术介绍
我国能源分布与负荷分布呈现东西分化的态势，西北地区拥有着大规模的火电及光伏等新能源，西南地区拥有大量的水力资源，而负荷中心则多集中在中东部沿海一带。因此电力资源远距离、大规模输送成为我国未来电力系统的趋势。与交流输电方式相比，直流输电方式具有众多明显优点。直流输电线路造价低、寿命长、输送容量大、损耗小且不需要装设抵消电容效应的并联电容器，能够通过控制系统实现线路输送的有功和换流器消耗无功的快速调节，从而提高交流系统频率和电压的稳定性，在大容量、远距离输电中具有很强的经济性。因此，高压直流输电工程成为解决我国长距离、大容量输电及区域联网问题的主要方式，基于晶闸管的传统直流输电以其在大容量远距离输电的优势得到了广泛应用，直流密集接入同一交流电网形成了复杂的多馈入直流系统，给电力系统的安全稳定带来了新的挑战。换相失败是直流输电系统中最常见的故障之一，其是指在换相过程中退出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于调相机暂态强励的抑制直流连续换相失败方法，其特征在于，包括步骤：/nA、分别依据直流系统结构参数和当前运行状态计算直流的换相失败临界电压U

【技术特征摘要】
1.基于调相机暂态强励的抑制直流连续换相失败方法，其特征在于，包括步骤：
A、分别依据直流系统结构参数和当前运行状态计算直流的换相失败临界电压Ucr1和Ucr2；
B、监测直流换流站交流母线电压UL，若直流受端换流站所接入电网交流线路发生故障，换流站交流母线电压UL低于Ucr2，启动调相机暂态强励控制；
C、调相机启动暂态强励控制后，励磁控制器端电压基准值VERR0切换为VERR1，所述的VERR1为暂态强励期间调相机励磁控制端电压控制回路中端电压参考值；
D、在直流换相失败过程中，持续监测直流换流站交流母线电压UL，在直流首次换相失败结束，熄弧角恢复过程中，若换流站交流母线电压UL低于Ucr1，且直流有功无功继续上升，则认为直流有继续换相失败风险，调相机继续维持强励；若换流站交流母线电压UL高于Ucr2，调相机继续维持强励至少一个完整换相失败周期，之后退出调相机暂态强励控制，切换至常规控制模式，励磁控制器端电压基准值变为VERR0。


2.根据权利要求1所述的基于调相机暂态强励的抑制直流连续换相失败方法，其特征在于，步骤A中，换相失败临界电压Ucr1、Ucr2根据一定时间段内的直流系统结构参数及运行状态计算得出，并进行更新。


3.根据权利要求1或2所述的基于调相机暂态强励的抑制直流连续换相失败方法，其特征在于，
步骤A中，换相失败临界电压Ucr1和Ucr2：



式中，UL0表示换流母线线电压初始有效值；β0、γ0分别为逆变侧初始触发超前角和熄弧角；γmin表示变化后的熄弧角，取为极限熄弧角；



式中，Rcr＝(3/π)Xcr、Rci＝(3/π)Xci，Xcr、Xci分别表示整流侧和逆变侧的换相电抗，Rd为直流电阻，Udr0为整流侧不计触发延迟时的空载直流电压，αr、βi分别表示整流侧触发延迟角和逆变侧触发超前角，γmin表示极限熄弧角，k为换流变压器变比，B为串联桥的数目。


4.根据权利要求1或2所述的基于调相机暂态强励的抑制直流连续换相失败方法，其特征在于，步骤C中，
为满足暂态强励期间调相机励磁电流达到顶值，根据直流运行状态和网架结构确定使直流发生连续换相失败的交流故障集，根据其故障集中交流故障发生期间调相机机端电压及励磁输出状态确定VERR1。


5.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙飞，华文，楼伯良，王博文，周升彧，申屠磊旋，董炜，赵一琰，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33