本发明专利技术涉及电力系统的柔性直流输电领域，具体为柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法、装置及系统，包括如下步骤：计算每个桥臂需投入功率模块个数；根据每个桥臂需投入功率模块个数控制每个桥臂投入相应个数的功率模块，接收功率模块的反馈状态，获取实际投入功率模块个数；所述反馈状态为应处于投入状态的功率模块的需导通的开关管的导通压降：若需导通的开关管的导通压降小于导通状态的压降阈值，表明该桥臂处于导通状态；计算桥臂需投入功率模块个数和实际投入功率模块个数之间的偏差，得到的结果为触发指令执行偏差。实现了对于功率模块触发指令执行偏差的统计分析，保障了系统的稳定。障了系统的稳定。障了系统的稳定。
【技术实现步骤摘要】
柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法、装置及系统
[0001]本专利技术涉及柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法、装置及系统，属于电力系统的柔性直流输电领域。
技术介绍
[0002]随着电力电子技术的发展，基于模块化多电平换流器(MMC)的柔性直流输电已经得到了越多越广泛的关注。MMC的基本思想是采用多个子模块级联的方式，降低每一个子模块上的电压受力。由于其模块化、级联型、易扩展的特点，其得到了广泛应用。模块化多电平换流器，通常采用如半桥子模块作为基础单元。半桥子模块包括2个IGBT，该桥臂上的上开关管为开关管T1，下开关管为开关管T2。上管T1导通时，功率模块处于导通状态，下管T2导通时，功率模块处于切除状态。
[0003]阀基控制器根据上层控制保护下发的桥臂电压和目标值，计算桥臂需投入的功率模块个数，然后通过均压算法得出每个功率模块的上下管IGBT触发指令，并下发至功率模块。但是在阀基控制器和功率模块的通信环节，以及功率模块执行IGBT触发指令等多个环节，存在某些因素导致实际执行结果可能存在偏差，导致最终桥臂电压和输出值与目标值不一致，换流器出现功率异常波动现象。为了量化每个桥臂需投入功率模块个数和实际投入功率模块个数之间的偏差，通常需要等到系统内电容充满电后再去检测桥臂电压和输出值，并与目标值进行比较，存在时延，发现不一致的情况已经造成了功率异常波动现象，不利于柔性直流输电系统的稳定运行。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法、装置及系统，用以解决现有技术中计算较晚导致系统稳定性差的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的方案包括：
[0006]柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法，包括如下步骤：
[0007]1)计算每个桥臂需投入功率模块个数；
[0008]2)根据每个桥臂需投入功率模块个数，控制每个桥臂投入相应个数的功率模块，接收功率模块的反馈状态，获取实际投入功率模块个数；所述反馈状态为应处于投入状态的功率模块的需导通开关管的导通压降：若需导通开关管的导通压降小于导通状态的压降阈值，表明该功率模块投入成功；
[0009]3)计算桥臂需投入功率模块个数和实际投入功率模块个数之间的偏差，得到的结果为触发指令执行偏差。
[0010]有益效果：通过对于桥臂需投入功率模块的个数，和实际投入功率模块的个数，计算桥臂需投入功率模块个数和实际投入功率模块个数之间的偏差，每个功率模块都会及时反馈自己的状态，根据需导通情况下的压降值和导通状态的压降阈值的比较，快速判断是否投入功率模块，实现了对于实际投入模块个数的计算，完成了对于功率模块触发指令执
行偏差的统计分析，保障了系统的稳定。
[0011]进一步地，需投入功率模块个数的计算公式为：
[0012]N
in
＝U
v
÷
U
sm
[0013]其中，N
in
为桥臂需投入模块的个数，U
v
为每个桥臂的电压和目标值，U
sm
为每个桥臂当前所有功率模块的平均电压。
[0014]有益效果：通过对于每个桥臂的电压目标值和和每个桥臂当前所有功率模块的平均电压的获取，实现了桥臂需要投入模块个数的计算。
[0015]进一步地，触发指令执行偏差的计算公式为：
[0016][0017]其中，α为触发指令执行偏差，N
in
为桥臂需投入模块的个数，N
sm
为实际投入的功率模块个数。
[0018]有益效果：通过对于α值的计算，实现了对于触发指令执行偏差的计算，实现了对于触发指令执行偏差的统计分析。
[0019]进一步地，若桥臂电流为充电方向时，按照如下方法确定需投入的功率模块：
[0020]将桥臂上所有功率模块的电容电压进行排序，选择电压偏低的N
in
个功率模块进行投入，其余功率模块进行切除；N
in
为桥臂需投入功率模块的个数。
[0021]进一步地，若桥臂电流为放电方向时，按照如下方法确定需投入的功率模块：
[0022]将桥臂上所有功率模块的电容电压进行排序，选择电压偏高的N
in
个功率模块进行投入，其余功率模块进行切除；N
in
为桥臂需投入模块的个数。
[0023]有益效果：获取了充放电过程中，桥臂电流需投入功率模块的过程，实现对于功率模块的投入。
[0024]进一步地，若功率模块为半桥子模块，则需导通的开关管为半桥子模块的上开关管。
[0025]有益效果：完成了当功率模块为半桥子模块时，需导通的开关管所执行的操作，即上开关管导通。
[0026]本专利技术还提供了柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算装置，包括处理器，所述处理器用于执行程序指令以实现如上述的柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法。
[0027]有益效果：通过本装置能够实现上述的柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法，实现触发指令执行偏差的统计分析，保障系统的稳定。
[0028]本专利技术还包括柔性直流换流阀系统，包括换流阀和阀基控制器，所述阀基控制器用于：获取每个桥臂的电压和目标值以及每个桥臂当前所有功率模块的平均电压，计算桥臂需投入的功率模块的个数；根据每个桥臂需投入功率模块个数控制每个桥臂投入相应个数的功率模块，接收功率模块的反馈状态，获取实际投入功率模块个数；所述反馈状态为应处于投入状态的功率模块的需导通的开关管的导通压降：若需导通的开关管的导通压降小于导通状态的压降阈值，表明该桥臂处于导通状态；通过桥臂需要投入的功率模块的个数和桥臂实际投入功率模块的个数，计算换流阀触发指令执行偏差。
[0029]有益效果：通过本系统，能够计算得到桥臂需投入的功率模块的个数，和桥臂实际投入功率模块的个数，并计算换流阀触发指令执行偏差，实现了触发指令执行偏差的统计
分析。
[0030]进一步地，桥臂需投入功率模块个数的计算公式为：
[0031]N
in
＝U
v
÷
U
sm
[0032]其中，N
in
为桥臂需投入模块个数，U
v
为桥臂的电压和目标值，U
sm
为桥臂当前所有功率模块的平均电压。
[0033]有益效果：通过对于每个桥臂的电压和目标值以及每个桥臂当前所有功率模块的平均电压的获取，实现了桥臂需要投入模块个数的计算。
[0034]进一步地，触发指令执行偏差的计算公式为：
[0035][0036]其中，α为偏差值，N
in
为桥臂需投入模块的个数，N
sm
为实际投入的功率模块个数。
[0037]有益效果：通过对于α值的计算，实现了对于触发指令执行偏差的计算，实现了对于触发指令执行偏差的统计分析。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法，其特征在于，包括如下步骤：1)计算每个桥臂需投入功率模块个数；2)根据每个桥臂需投入功率模块个数，控制每个桥臂投入相应个数的功率模块，接收功率模块的反馈状态，获取实际投入功率模块个数；所述反馈状态为应处于投入状态的功率模块的需导通开关管的导通压降：若需导通开关管的导通压降小于导通状态的压降阈值，表明该功率模块投入成功；3)计算桥臂需投入功率模块个数和实际投入功率模块个数之间的偏差，得到的结果为触发指令执行偏差。2.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法，其特征在于，步骤1)中，需投入功率模块个数的计算公式为：N
in
＝U
v
÷
U
sm
其中，N
in
为桥臂需投入模块个数，U
v
为桥臂的电压和目标值，U
sm
为桥臂当前所有功率模块的平均电压。3.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法，其特征在于，步骤3)中，触发指令执行偏差的计算公式为：其中，α为触发指令执行偏差，N
in
为桥臂需投入模块的个数，N
sm
为实际投入的功率模块个数。4.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法，其特征在于，若桥臂电流为充电方向时，按照如下方法确定需投入的功率模块：将桥臂上所有功率模块的电容电压进行排序，选择电压偏低的N
in
个功率模块进行投入，其余功率模块进行切除；N
in
为桥臂需投入功率模块的个数。5.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀触发指令执行偏差计算方法，其特征在于，若桥臂电流为放电方向时，按照如下方法确定需投入的功率模块：将桥臂上所有功率模块的电容电压进行排序，...
【专利技术属性】
技术研发人员：滕林阳，董朝阳，俎立峰，马太虎，慕小乐，冯敏，柴卫强，李坤，张中强，雍进玲，李文雅，魏卓，任如晨，刘静一，樊宏伟，胡少花，关更生，周晓风，周辉，赵洋洋，张壮，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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