【技术实现步骤摘要】
本申请涉及直流输电，尤其涉及一种直流输电系统换相失败协调控制方法及装置。
技术介绍
1、直流输电系统发生的换相失败是一种严重的电力系统故障，换相失败会引起逆变侧电压降低，进而造成直流电流突增、直流电压幅值大幅度波动、功率中断等不正常状况，对系统稳定运行形成威胁。连续换相失败还会降低直流输电系统从送端到受端传送的额定功率，导致直流电流通过大地流入变压器，造成变压器直流偏磁现象，进而触发变压器继电保护系统，严重时甚至会导致换流站停止工作。某个直流输电系统的故障可能会引发相邻线路中的电流电压振荡，从而使多个线路发生电压跌落，进一步扩大故障的范围，给输电系统的控制和保护带来诸多不利影响。
2、在对换相失败的恢复中，一些恢复方法将同步调相机作为无功补偿设备接入直流输电系统的逆变侧母线，能够起到故障时发出无功功率，稳定母线电压的作用，进而能够降低换相失败发生概率。但缺少相应的协调控制措施，导致换相失败恢复时间长。
技术实现思路
1、本申请提供一种直流输电系统换相失败协调控制方法及装置，以解决相失败恢复时间长的问题。
2、本申请第一方面提供一种直流输电系统换相失败协调控制方法，包括：
3、将调相机接入直流输电系统的逆变侧；
4、在所述直流输电系统发生换相失败时，利用所述调相机的励磁电流获取所述直流输电系统整流侧的第一触发角；
5、利用所述调相机的机端电压获取所述整流侧的第二触发角；
6、利用所述调相机的功角获取所述整流侧的第
7、增加所述励磁电流和机端电压，以利用所述第一触发角和所述第二触发角调整逆变侧的运行电流和运行电压，以及在所述功角达到功角限制值时，减小所述功角，以利用所述第三触发角稳定调相机。
8、可选的，所述根据所述调相机的励磁电流获取所述直流输电系统整流侧的第一触发角包括：
9、利用所述励磁电流、参考运行电流和运行电流获取所述直流输电系统的第一误差电流；所述参考运行电流为所述直流输电系统稳态运行时的参考电流，所述运行电流为所述直流输电系统稳态运行时的实时电流；
10、获取所述直流输电系统的误差电压和误差关断角；
11、获取所述第一误差电流的角度、所述误差电压的角度、所述误差关断角的角度中最大的角度，并进行比例积分处理，以得到第一关断角增量；所述第一关断角增量为所述逆变侧触发角的增量；
12、将所述第一关断角增量作为所述逆变侧的第一初始触发角，并与π相结合，以得到第一触发角。
13、可选的，所述利用所述励磁电流、参考运行电流和运行电流获取所述直流输电系统的第一误差电流包括：
14、对所述励磁电流进行前馈控制处理以得到励磁电流变化量；
15、将所述励磁电流变化量、参考运行电流和运行电流结合，以得到调整参考电流；
16、将所述调整参考电流和电流裕度相结合，以得到所述第一误差电流。
17、可选的，所述前馈控制处理包括滤波处理、增益处理和速率限制处理。
18、可选的，所述获取所述直流输电系统的误差电压和误差关断角包括：
19、将所述调整参考电流和增益系数求积，以得到电压裕度；
20、将所述电压裕度、参考运行电压和运行电压结合，以得到所述误差电压；所述参考运行电压为所述直流输电系统稳态运行时的参考电压，所述运行电压为所述直流输电系统稳态运行时的实时电压；
21、将参考关断角和运行关断角相结合，以得到所述误差关断角；所述参考关断角为所述直流输电系统稳态运行时的关断角参考值，所述运行关断角为所述直流输电系统稳态运行时的关断角。
22、可选的，所述利用所述调相机的机端电压获取所述整流侧的第二触发角包括：
23、将所述参考运行电流、所述运行电流和所述电流裕度相结合，以得到所述直流输电系统的第二误差电流；
24、将所述调相机的参考机端电压和所述机端电压相结合，以得到所述调相机的误差机端电压；
25、获取所述第二误差电流的角度、所述误差机端电压的角度中最大的角度，并进行比例积分处理，以得到第二关断角增量；所述第二关断角增量为所述逆变侧的触发角的增量；
26、将所述第二关断角增量作为所述逆变侧的第二初始触发角，并与π相结合，以得到第二触发角。
27、可选的，所述利用所述调相机的功角获取所述整流侧的第三触发角包括：
28、获取所述第一触发角和所述第二触发角中的最小值，以得到最小触发角；
29、将所述调相机的功角限制值和所述功角相结合，以得到功角裕度；
30、将所述功角裕度进行比例积分处理，以得到第三关断角增量；所述第三关断角增量为所述逆变侧的触发角的增量；
31、将所述第三关断角增量作为所述逆变侧的第三初始触发角，并与π、所述最小触发角相结合，以得到第三触发角。
32、可选的，所述调相机的励磁绕组包括暂态过程，所述暂态过程产生暂态电压，所述机端电压与所述暂态电压的关系可表示为：
33、
34、其中，ug为调相机的机端电压，为机端电压的q轴分量，为机端电压的d轴分量，eq′为暂态电压，id为定子电流的d轴分量，iq为定子电流的q轴分量，xd′为次暂态电抗，xq为调相机电抗的q轴分量。
35、本申请第二方面提供一种直流输电系统换相失败协调控制装置，应用于上述第一方面所提供的直流输电系统换相失败协调控制方法，所述装置包括：调相机、第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块和主控模块；
36、所述第一控制模块用于在直流输电系统发生换相失败时，利用所述调相机的励磁电流获取所述直流输电系统整流侧的第一触发角；
37、所述第二控制模块用于利用所述调相机的机端电压获取所述整流侧的第二触发角；
38、所述第三控制模块用于利用所述调相机的功角获取所述整流侧的第三触发角；
39、所述主控模块用于增加所述励磁电流和机端电压，以利用所述第一触发角和所述第二触发角调整逆变侧的运行电流和运行电压，以及在所述功角达到功角限制值时，减小所述功角，以利用所述第三触发角稳定调相机。
40、由上述技术方案可知，本申请提供一种直流输电系统换相失败协调控制方法及装置，所述方法包括：将调相机接入直流输电系统的逆变侧；在系统发生换相失败时，利用调相机的励磁电流获取系统整流侧的第一触发角；利用调相机的机端电压获取整流侧的第二触发角；利用调相机的功角获取整流侧的第三触发角；增加励磁电流和机端电压，以利用第一触发角和第二触发角调整逆变侧的运行电流和运行电压，以及在功角达到功角限制值时，减小功角，以利用第三触发角稳定调相机。通过将调相机的励磁电流和机端电压引入到直流输电系统，在逆变侧发生故障情况下，可加快直流输电系统逆变侧母线电压的恢复，进而可快速恢复直流输电系统的换相失败，解决换相失败恢复时间长的问题。同时通过将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，所述根据所述调相机的励磁电流获取所述直流输电系统整流侧的第一触发角包括：
3.根据权利要求2所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，所述利用所述励磁电流、参考运行电流和运行电流获取所述直流输电系统的第一误差电流包括：
4.根据权利要求3所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，所述前馈控制处理包括滤波处理、增益处理和速率限制处理。
5.根据权利要求3所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，所述获取所述直流输电系统的误差电压和误差关断角包括：
6.根据权利要求3所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，所述利用所述调相机的机端电压获取所述整流侧的第二触发角包括：
7.根据权利要求6所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，所述利用所述调相机的功角获取所述整流侧的第三触发角包括：
8.根据权利要求1所述的直流输电系统换
9.一种直流输电系统换相失败协调控制装置，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，所述装置包括：调相机、第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块和主控模块；
...【技术特征摘要】
1.一种直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，所述根据所述调相机的励磁电流获取所述直流输电系统整流侧的第一触发角包括：
3.根据权利要求2所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，所述利用所述励磁电流、参考运行电流和运行电流获取所述直流输电系统的第一误差电流包括：
4.根据权利要求3所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，所述前馈控制处理包括滤波处理、增益处理和速率限制处理。
5.根据权利要求3所述的直流输电系统换相失败协调控制方法，其特征在于，所述获取所述直流输电系统的误差电压和误差关断角包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：惠世贤，邢超，朱晓红，王国忠，曾瑞，司成志，宋鑫源，申国标，邱学飞，张颖，汪昊铭，袁春，许旺，吴远密，施航，郑磊，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司文山供电局，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。