[发明专利]一种抑制连续换相失败的协调控制方法

摘要

本发明公开了一种抑制连续换相失败的协调控制方法，在逆变站正常运行时，通过初始配置，即定直流电压控制、定直流电流控制、定关断角控制和低压限流控制对逆变站进行稳定控制。此时，附加关断角调节动态控制和附加直流电流控制是不工作的，且其对正常运行控制无影响；在逆变站交流侧发生单相接地故障时，基于最小关断面积恒定原则和单相故障具体影响的附加关断角调节动态控制开始工作并动态调节关断角整定值，以保证换流阀的关断裕度。本发明可以广泛应用于传统直流输电系统的控制。

主权项

1.一种抑制连续换相失败的协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在每个采样周期的起始点，对逆变站直流侧直流电压U_d‑INV、直流电流I_d‑INV、交流侧三相单相电压U_a、U_b、U_c分别进行采样，经测量环节转换；其中，G是测量环节的比例系数，其取值为G＝0.002；T为时间常数，其取值为T＝0.02s；s＝jω，j是虚部单位符号，ω为电网角频率；对逆变站所有换流阀的关断角进行采样，取上一个周期的关断角最小值作为逆变站阀关断角的实测值γ_实测；2)将测量的直流电流Id‑INV×0.01与直流电压Ud‑INV相加，和值送入VDCOL低压限流控制；将低压限流后的电流值和电流整定值的标幺值1.0进行取小选择，得到选择后的电流值ΔId‑REC；3)若交流侧发生接地故障，则采样模块采集到的是故障后的三相单相电压U_fa、U_fb、U_fc，将U_fa、U_fb、U_fc分别与对应的三相单相电压稳态值U_A、U_B、U_C进行比较，得到三个比值k₁、k₂、k₃；将k₁、k₂、k₃一起送入取小模块，选取三者中最小的值k；计算故障后单相电压幅值变化k所对应的换相线电压的相角变化和幅值变化k_l：0≤k≤1；计算关断角的计算整定值γ_ref：将γ_ref送入Delay延时模块，将γ_ref延时0.5s即当故障发生后才开始作用于整个控制系统，再将γ_ref与原整定值0.2618作取大选择，限幅处理后得到关断角整定值γ；4)将实测值γ实测和测量的三相单相电压Ua、Ub、Uc一起送入附加直流控制器，得到电流补偿值Δid；5)将ΔId‑REC和Δid相加，和值与Id‑INV相减得到差值Id，将差值Id与稳态标幺值0.1相减得到ΔId，再将ΔId送入第一PI控制器，其中，第一PI控制器的传递函数GU(s)表达式为：GU(s)＝kUp+kUi/s，kUp是第一PI控制器的比例系数，其取值为kUp＝0.63；kUi是第一PI控制器的积分系数，其取值为kUi＝41.34；s＝jω，j是虚部单位符号，ω为电网角频率；第一PI控制器输出的限定范围为[0.52，1.92]；最后得到定直流控制下的触发越前角βINV‑1；6)对步骤5)中得到的差值Id通过电流偏差控制环节CEC，然后与关断角的输出整定值γ相加，和值再与实测值γ实测相减，得到的差值与‑0.544作取大选择，然后送入第二PI控制器，其中，第二PI控制器的传递函数GI(s)表达式为：GI(s)＝kIp+kIi/s，kIp是第二PI控制器的比例系数，其取值为kIp＝0.7506；kIi是第二PI控制器的积分系数，其取值为kIi＝13.80；PI控制器输出的限定范围为[0.52，1.57]；得到定关断角控制下的触发越前角βINV‑2；7)将βINV‑1和βINV‑2作取大选择，得到最终控制所需的触发越前角β‑INV，再与π相减，得到触发延迟角αINV，作为逆变侧的α角指令值。