一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法，该方法包括：接收上层控制给出的换流阀阀侧线电压相角和触发指令角，当阀侧线电压相角大于触发指令角时，输入触发指令至IGCT，导通换流阀；检测换流阀的阀电流随时间变化率；在换流阀所对应的即将换相阀导通后，设置最大换相角；在最大换相角时间内，当换流阀电流下降且时间变化率近似为零，并且换流阀电流满足器件关断能力限制时，输入关断指令至IGCT，关断换流阀。本发明专利技术能够有效解决常规直流输电工程换相失败问题，提高直流输电系统的安全稳定性。直流输电系统的安全稳定性。直流输电系统的安全稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法


[0001]本专利技术属于高压直流输电
，尤其涉及一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法。

技术介绍

[0002]特高压直流输电技术主要采用电网换相换流技术(Line Commutated Converter based HVDC,LCC
‑
HVDC)，具有电压等级高、输电容量大等优点。
[0003]LCC技术在高速发展的同时也暴露出一些现阶段难以解决的问题，特别是现有特高压直流输电工程中广泛采用晶闸管构建换流阀，由于晶闸管为半控型器件，只能控制导通，无法控制关断电流，因此存在换相失败的固有缺陷，危害电力系统安全稳定运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法，该方法能够有效解决常规直流输电工程换相失败问题，提高直流输电系统的安全稳定性。
[0005]一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法，包括：
[0006]接收上层控制给出的换流阀阀侧线电压相角和触发指令角，当阀侧线电压相角大于触发指令角时，输入触发指令至IGCT，导通换流阀；
[0007]检测换流阀的阀电流随时间变化率；
[0008]在换流阀所对应的即将换相阀导通后，设置最大换相角；
[0009]在最大换相角时间内，当换流阀电流下降且时间变化率近似为零，并且换流阀电流满足器件关断能力限制时，输入关断指令至IGCT，关断换流阀。
[0010]在即将换相阀导通后的最大换相角时间内，当换流阀电流下降且时间变化率近似为零，并且换流阀电流满足器件关断能力限制时，输入关断指令至IGCT，关断换流阀之后，还包括：
[0011]若换流阀未能关断，则判定此时IGCT处于非正常运行状态；
[0012]在即将换相阀导通且超过最大换相角对应的时间窗后，在换流阀电流满足器件关断能力限制的条件下，输入关断指令至IGCT，关断换流阀。
[0013]在最大换相角时间内，当换流阀电流下降且时间变化率近似为零，并且换流阀电流满足器件关断能力限制时，输入关断指令至IGCT，关断换流阀之后，还包括：
[0014]若换流阀仍未能关断，则在换流阀所对应的旁通对阀导通后，在换流阀电流满足器件关断能力限制的条件下，输入关断指令至IGCT，关断换流阀。
[0015]换流阀的阀电流随时间变化率具体包括：
[0016]换流阀的阀电流随时间的变化率为当前采样时刻和上一采样时刻阀电流变化量与采样间隔的比值。
[0017]器件关断能力具体包括:
[0018]器件的关断能力是指IGCT所能关断的最大电流。
[0019]即将换相阀具体包括：
[0020]即将换相阀是指上、下桥臂中即将从当前阀转移电流后导通的阀；
[0021]对于三相六脉动换流桥，阀1、阀2、阀3、阀4、阀5和阀6所对应的即将换相阀分别是阀3、阀4、阀5、阀6、阀1和阀2。
[0022]最大换相角具体包括：
[0023]最大换相角是根据实际情况设定的角度；
[0024]确保IGCT在稳态运行时，在最大换相角对应的时间窗内，换流阀可以完成换相。
[0025]旁通对阀具体包括：
[0026]旁通对阀是指与当前换流阀处于同一相对应桥臂的换流阀；
[0027]对于三相六脉动换流桥，阀1、阀2、阀3、阀4、阀5和阀6所对应的旁通对阀分别是阀4、阀5、阀6、阀1、阀2和阀3。
[0028]一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制系统，包括：
[0029]接收模块，用于接收上层控制给出的换流阀阀侧线电压相角和触发指令角；
[0030]第一数据处理模块：当阀侧线电压相角大于触发指令角时，输入触发指令至IGCT，导通换流阀；
[0031]检测模块，用于检测换流阀的阀电流随时间变化率；
[0032]控制模块，由于在换流阀所对应的即将换相阀导通后，设置最大换相角；
[0033]第二数据处理模块，用于在最大换相角时间内，当换流阀电流下降且时间变化率近似为零，并且换流阀电流满足器件关断能力限制时，输入关断指令至IGCT，关断换流阀。
[0034]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法。
[0035]本专利技术利用IGCT器件可控关断的控制自由度，计及考虑即将换相阀和旁通对阀的运行状态，结合器件关断能力、最大换相角、阀电流变化率，对当前阀的导通及关断给出适合的控制指令，可有效避免LCC系统换相失败，提高直流输电系统的安全稳定性。
附图说明
[0036]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，标示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本专利技术提出的一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法的流程图；
[0039]图2为本专利技术提出的一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法的单极大地运行方式高压直流输电系统架构图；
[0040]图3为本专利技术提出的一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法的三相六脉动IGCT换流阀图；
[0041]图4为本专利技术提出的一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法的单个IGCT换流阀臂及其控制系统图；
[0042]图5为本专利技术提出的一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法的系统逆变侧三相短路仿真结果波形图。
具体实施方式
[0043]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0044]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0045]另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一种该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法，其特征在于，包括：接收上层控制给出的换流阀阀侧线电压相角和触发指令角，当阀侧线电压相角大于触发指令角时，输入触发指令至IGCT，导通换流阀；检测换流阀的阀电流随时间变化率；在换流阀所对应的即将换相阀导通后，设置最大换相角；在最大换相角时间内，当换流阀电流下降且时间变化率近似为零，并且换流阀电流满足器件关断能力限制时，输入关断指令至IGCT，关断换流阀。2.根据权利要求1所述的一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法，其特征在于，所述在最大换相角时间内，当换流阀电流下降且时间变化率近似为零，并且换流阀电流满足器件关断能力限制时，输入关断指令至IGCT，关断换流阀之后，还包括：若换流阀未能关断，则判定此时IGCT处于非正常运行状态；在即将换相阀导通且超过最大换相角对应的时间窗后，在换流阀电流满足器件关断能力限制的条件下，输入关断指令至IGCT，关断换流阀。3.根据权利要求2所述的一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法，其特征在于，所述在即将换相阀触发且超过最大换相角对应的时间窗后，在换流阀电流满足器件关断能力限制的条件下，输入关断指令至IGCT，关断换流阀之后，还包括：若换流阀仍未能关断，则在换流阀所对应的旁通对阀导通后，在换流阀电流满足器件关断能力限制的条件下，输入关断指令至IGCT，关断换流阀。4.根据权利要求1所述的一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法，其特征在于，所述换流阀的阀电流随时间变化率具体包括：换流阀的阀电流随时间的变化率为当前采样时刻和上一采样时刻阀电流变化量与采样间隔的比值。5.根据权利要求1所述的一种基于电流变化率检测的IGCT换流阀关断控制方法，其特征在于，所述器件关断能力是指IGC...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，申笑林，李明，吴方劼，季一鸣，王尧玄，杜商安，王奥，晁阳，梁晨光，黄睿，
申请(专利权)人：北京网联直流工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：