换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及直流输电系统技术领域，公开了一种换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质。其中，该换流器包括多个换流阀，每个换流阀包括主支路和辅助支路，该方法包括：获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，该第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态；基于直流电流以及第一换相电流，计算第二换相电流，该第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态；判断第二换相电流是否小于预设值；当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。通过实施本发明专利技术，实现了换相过程中换相电流的实时计算，保证了辅助支路的精准启动，从而保证了可控换相换流器的运行稳定性。而保证了可控换相换流器的运行稳定性。而保证了可控换相换流器的运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及直流输电系统
，具体涉及一种换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质。

技术介绍

[0002]换流器是实现交、直流电能转换的核心功能单元，作为直流输电的核心装备，其运行可靠性很大程度上决定了特高压直流电网的运行可靠性。为提高直流输电的运行可靠性，目前采用如图1所示的可控换相换流器克服输电系统的换相失败问题，同时兼具了直流传输容量大、低损耗、灵活可靠等优势。该可控换相换流器的每个换流阀具有主、辅两条支路，主支路为晶闸管阀串联少量全控型器件，辅助支路为多级具有反向阻断能力的可关断器件构成的全控型阀串联少量晶闸管，两条支路并联连接，其换相过程分为三步：主支路正常换相，主支路向辅助支路换相、辅助支路向下个导通的阀换相。主支路全控型阀至少具备单向可关断能力，通过少量的可关断器件关断晶闸管阀电流，将电流转移至辅助支路，辅助支路全控型阀至少具备正向可关断和反向阻断能力，用于代替主支路完成各桥臂间换相避免换相失败的发生。然而，在交流系统故障时，若可控换相换流器的运行不稳定，则会直接导致交流系统故障期间的换相失败，因此，如何保证可控换相换流器的可靠运行成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质，以解决可控换相换流器运行不稳定的问题。
[0004]根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种换流器的换相控制方法，所述换流器包括多个换流阀，每个所述换流阀包括主支路和辅助支路，所述方法包括：获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，所述第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态；基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，所述第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态；判断所述第二换相电流是否小于预设值；当所述第二换相电流小于所述预设值时，执行所述第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。
[0005]本专利技术实施例提供的换流器的换相控制方法，通过获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及用于表征第一换流阀的导通状态的第一换相电流，基于该直流电流以及第一换相电流，计算用于表征所述第二换流阀的关断状态第二换相电流，当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。该方法通过实时计算换相过程中的换相电流，以便根据换相电流开启主支路向辅助支路的换流操作，保证了辅助支路的精准启动，从而保证了可控换相换流器的换相稳定性以及可控换相换流器的运行稳定性。
[0006]结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述第一换流阀和第二换流阀周期性导通，获取所述第一换相电流，包括：获取导通周期内的换相电感、换相触发角度、换相
电压以及换相电压对应的电角度；基于所述换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，确定所述第一换相电流。
[0007]结合第一方面第一实施方式，在第一方面的第二实施方式中，所述基于所述换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，确定所述第一换相电流，包括：计算所述换相触发角度的第一余弦值以及所述换相电压对应的电角度的第二余弦值；计算所述换相电压的有效值与所述换相电感之间的比值；基于所述第一余弦值与所述第二余弦值的差值以及所述换相电压的有效值与所述换相电感之间的比值，计算得到所述第一换相电流。
[0008]结合第一方面第二实施方式，在第一方面的第三实施方式中，所述换相电压的计算公式为：
[0009][0010]其中，u
H
为换相电压；E为换相电压的有效值；ωt为换相电压对应的电角度；ω为角速度；t为时间。
[0011]结合第一方面第三实施方式，在第一方面的第四实施方式中，所述第一换相电流的计算公式为：
[0012][0013]其中，α为换相触发角度；L
r
为换相电感；i
sc
为第一换相电流，E为换相电压的有效值；ωt为换相电压对应的电角度；ω为角速度；t为时间。
[0014]本专利技术实施例提供的换流器的换相控制方法，通过获取导通周期内的换相电感、换相触发角度、换相电角度以及换相电压，根据换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，计算第一换相电流。该方法中第一换相电流的计算逻辑简单，在原有换相控制的基础上无需新增任何测量量，保证了第一换相电流的计算准确性，同时第一换相电流的计算无需增加任何电流测量器件，节省了可控换相换流器的制造成本。
[0015]结合第一方面，在第一方面的第五实施方式中，所述基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，包括：计算所述直流电流与所述第一换相电流之间的差值，得到所述第二换相电流。
[0016]结合第一方面第五实施方式，在第一方面的第六实施方式中，所述第二换相电流的计算公式为：
[0017]i
sa
＝I
d
‑
i
sc
[0018]其中，I
d
为受端直流侧的直流电流；i
sa
为第二换相电流，i
sc
为第一换相电流。
[0019]本专利技术实施例提供的换流器的换相控制方法，通过计算直流电流与第一换相电流之间的差值，得到第二换相电流。该方法中第二换相电流的计算逻辑简单，保证了第二换相电流的计算准确性，从而提高了主支路向辅助支路进行换流的成功率。
[0020]结合第一方面，在第一方面的第七实施方式中，在所述获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流之前，还包括：获取所述换流器所对应交流系统的工作状态；判断所述工作状态是否正常；当所述工作状态正常时，获取所述换流器对应的受端直
流侧的直流电流以及第一换相电流。
[0021]结合第一方面第七实施方式，在第一方面的第八实施方式中，所述方法还包括：当所述工作状态异常时，判断是否触发所述第一换流阀；当触发所述第一换流阀时，获取触发所述第一换流阀的持续时长；当所述持续时长达到所述预设时长，执行所述第二换流阀的主支路向所述辅助支路的换流操作。
[0022]本专利技术实施例提供的换流器的换相控制方法，通过获取换流器所对应交流系统的工作状态，在交流系统的工作状态正常时，获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流；在交流系统的工作状态异常且触发第一换流阀时，获取触发第一换流阀的持续时长，并在持续时长达到预设时长时执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。该方法在交流系统的工作状态异常时，在触发换相操作的持续时长达到预设时长后开启辅助支路，保证第二换流阀的辅助支路有足够的时间进行主支路和辅助支路之间的换流，提高了可控换相换流器的运行可靠性。
[0023]根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种换流器的换相控制装置，所述换流器包括多个换流阀，每个所述换流阀包括主支路和辅助支路，所述装置包括：获取模块，用于获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换流器的换相控制方法，所述换流器包括多个换流阀，每个所述换流阀包括主支路和辅助支路，其特征在于，包括：获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，所述第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态；基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，所述第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态；判断所述第二换相电流是否小于预设值；当所述第二换相电流小于所述预设值时，执行所述第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。2.根据权利要求1所述的方法，所述第一换流阀和第二换流阀周期性导通，其特征在于，获取所述第一换相电流，包括：获取导通周期内的换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度；基于所述换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，确定所述第一换相电流。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，确定所述第一换相电流，包括：计算所述换相触发角度的第一余弦值以及所述换相电压对应的电角度的第二余弦值；计算所述换相电压的有效值与所述换相电感之间的比值；基于所述第一余弦值与所述第二余弦值的差值以及所述换相电压的有效值与所述换相电感之间的所述比值，计算得到所述第一换相电流。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述换相电压的计算公式为：其中，E为换相电压的有效值；ωt为换相电压对应的电角度；ω为角速度；t为时间。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一换相电流的计算公式为：其中，α为换相触发角度；L
r
为换相电感；i
sc
为第一换相电流，E为换相电压的有效值；ωt为换相电压对应的电角度；ω为角速度；t为时间。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，包括：计算所述直流电流与所述第一换相电流之间的差值，得到所述第二换相电流。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二换相电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冲，崔律，贺冬珊，张静，杨俊，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：