基于谐波分析的直流分层接入下换相失败控制方法及系统技术方案

技术编号:26225723 阅读:51 留言:0更新日期:2020-11-04 11:02
本发明专利技术公开了一种基于谐波分析的直流分层接入下换相失败控制方法及系统,属于电力系统控制领域。本发明专利技术在直流分层接入系统中实时检测逆变侧的电流升高情况与换相电压中谐波幅值变化,当电流或谐波幅值高于稳态运行阈值后,分别根据电流升高量与谐波幅值生成触发角提前的补偿量,在交流故障发生后,故障层CFPREV已经启动输出而非故障层的CFPREV尚未输出,非故障层换流器关断角下降的阶段对触发角进行提前控制,降低非故障层受到故障扰动而发生换相失败的概率。

【技术实现步骤摘要】
基于谐波分析的直流分层接入下换相失败控制方法及系统
本专利技术属于电力系统控制领域,更具体地,涉及一种基于谐波分析的直流分层接入下换相失败控制方法及系统。
技术介绍
近年来,随着我国特高压直流输电技术取得重大突破,多条特高压直流输电工程相继建成投运,直流落点越来越密集,多馈入直流的受端电网电压支撑能力受到了严峻挑战。为了解决以上问题,工程界提出了一种将特高压直流逆变站分层接入受端交流电网的结构,可使系统从整体上具有较大的多馈入短路比和电压支撑能力。由于分层接入方式下拓扑结构的特殊性,其逆变站不同层的换流器之间有着复杂的耦合特性,包括由串联的直流电流路径造成的直流耦合和由母线间联络线上功率交换造成的交流耦合。常规的特高压直流分层接入系统逆变侧通常采用的阀组控制包括定熄弧角控制、定电压控制,和作为换相失败辅助响应的换相失败预防控制(CommutationFailurePrevention,CFPREV)。当其中一层换流母线附近发生交流故障时,由于距离故障的电气距离不同,故障层与非故障层阀组的CFPREV响应不一致,通常故障层响应较快,而非故本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于谐波分析的直流分层接入下换相失败控制方法,所应用的直流分层接入系统中直流换流站通过换流变压器接入整流侧,逆变侧换流站以分层接入的方式接入逆变侧,其中直接与正负直流极线相连的高端换流器接入500kV交流母线,为500kV层,直接与中性点相连的低端换流器接入1000kV交流母线,为1000kV层,每层均装设有换相失败预防控制CFPREV,其特征在于,该方法包括以下步骤:/nS1.实时采集本层逆变侧换流母线三相电压信号与换相电流信号;/nS2.对三相电压信号进行FFT变换分别得到2次谐波幅值和3次谐波幅值,判断最大谐波幅值是否超过了稳态谐波幅值阈值,若是,则使能谐波补偿控制,根据最大谐波...

【技术特征摘要】
1.一种基于谐波分析的直流分层接入下换相失败控制方法,所应用的直流分层接入系统中直流换流站通过换流变压器接入整流侧,逆变侧换流站以分层接入的方式接入逆变侧,其中直接与正负直流极线相连的高端换流器接入500kV交流母线,为500kV层,直接与中性点相连的低端换流器接入1000kV交流母线,为1000kV层,每层均装设有换相失败预防控制CFPREV,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S1.实时采集本层逆变侧换流母线三相电压信号与换相电流信号;
S2.对三相电压信号进行FFT变换分别得到2次谐波幅值和3次谐波幅值,判断最大谐波幅值是否超过了稳态谐波幅值阈值,若是,则使能谐波补偿控制,根据最大谐波幅值计算出针对谐波变化的触发角提前量,否则,不使能谐波补偿控制,针对谐波变化的触发角提前量为零;
S3.判断换相电流信号是否超过了稳态电流幅值阈值,若是,则使能电流补偿控制,根据电流增量计算出针对电流上升的触发角提前量,否则,不使能电流补偿控制,针对电流变化的触发角提前量为零;
S4.判断换流器是否处于关断角下跌且尚未发生换相失败的阶段,若是,进入步骤S5,否则,进入步骤S1;
S5.判断本层CFPREV是否启动输出,若是,进入步骤S1,否则,进入步骤S6;
S6.判断另一层CFPREV是否启动输出,若是,进入步骤S7,否则,进入步骤S1;
S7.将针对谐波变化的触发角提前量与针对电流变化的触发角提前量相加,输送至触发角指令环节,对本层进行触发角提前控制。


2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述换流器是否处于关断角下跌且尚未发生换相失败的阶段是指非故障层逆变侧换流器受到故障扰动后关断角开始下降,低于稳态值但高于最小关断角数值的阶段,取值范围为[5°,20°]。


...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚伟王凌娆高东学李程昊艾小猛文劲宇张景超
申请(专利权)人:华中科技大学国网河南省电力公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:湖北;42

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