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专利号: 2020116338422
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种减少单相故障下高压直流输电换相失败的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤A、数据采集:

高压直流输电系统控制保护装置以10kHz的采样频率,实时采集逆变侧交流母线A、B、C三相电压瞬时值uA(t)、uB(t)、uC(t),其中t为采样时刻;

步骤B、交流母线电压零序分量的求取:

控制保护装置先算出:

当前时刻t0的交流母线电压零序分量|u0|,|u0|=|(uA+uB+uC)/3|;

控制保护装置再算出:

当前时刻t0前一个周期T毫秒的交流母线电压零序分量|u0(t0‑T)|;

步骤C、故障检测:

步骤C1、将当前t0时刻和之前的39个采样时刻的交流母线电压零序分量|u0(t0)|、|u0(t‑1) |、|u0(t‑2)|……|u0(t‑37)|、|u0(t‑38)|、|u0(t‑39)|,构成当前时刻t0的交流母线电压零序分量序列U0(t),计算U0(t)的平均值;将当前t0时刻前一周期和其之前39个采样时刻的交流母线电压零序分量|u0(t0‑T)|、|u0(t‑T‑1)|、|u0(t‑T‑2)|……|u0(t‑T‑37)|、|u0(t‑T‑38)|、|u0(t‑T‑39)|,构成当前时刻t0前一周期的交流母线电压零序分量序列U0(t‑T),计算U0(t‑T)的平均值;

步骤C2、根据下式计算序列U0(t)和U0(t‑T)的相关关系:

其中,xi,i=1,2,3……40表示序列|u0(t0)|、|u0(t‑1) |、|u0(t‑2)|……|u0(t‑37)|、|u0(t‑38)|、|u0(t‑39)|;yi,i=1,2,3……40表示序列|u0(t0‑T)|、|u0(t‑T‑1)|、|u0(t‑T‑2)|……|u0(t‑T‑37)|、|u0(t‑T‑38)|、|u0(t‑T‑39)|;表示U0(t)的平均值; 表示U0(t‑T)的平均值;

步骤C3、判断r(x,y)小于门槛阈值PDIFF是否成立,若是,输出控制投入信号1,其信号时长为a毫秒,进入步骤C4;若否,输出控制不投入信号0并返回步骤C1;

步骤C4、判断当前时刻t0的交流母线电压零序分量u0大于门槛阈值VZ是否成立,若是,输出控制投入信号1,其信号时长为a毫秒,进入步骤D;若否,输出控制不投入信号0并返回步骤C1;

步骤D、直流系统逆变侧关断角附加值的计算:

求取当前时刻t0前s毫秒固定窗长中交流母线电压零序分量|u0|的最大值|u0|max,将|u0|max乘以比例系数k;计算1‑k|u0|max,若其值超过1则将其值限制为1,若其值小于‑1则将其值限制为‑1;最后根据以下公式求取逆变侧关断角附加值ACF:ACF=arccos(1‑k|u0|max)

其中,arccos表示求取反余弦值;

步骤E、直流系统逆变侧关断角的控制:

高压直流输电控制保护装置根据步骤C3、C4分别得到两组控制使能信号,对两组信号求取或运算,并将运算结果作为最终控制投入信号,将步骤D计算得到的逆变侧关断角附加值ACF输入至逆变侧定关断角控制环节中,对高压直流输电的关断角进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种减少单相故障下高压直流输电换相失败的控制方法,其特征在于,所述步骤B中周期T的取值为20毫秒。

3.根据权利要求1所述的一种减少单相故障下高压直流输电换相失败的控制方法,其特征在于,所述步骤C3中的门槛阈值PDIFF取值为0.75,a取值12毫秒。

4.根据权利要求1所述的一种减少单相故障下高压直流输电换相失败的控制方法,其特征在于,所述步骤C4中的门槛阈值VZ取值为0.15pu,a取值12毫秒。

5.根据权利要求1所述的一种减少单相故障下高压直流输电换相失败的控制方法,其特征在于,所述步骤D中的s取值为12毫秒,k取值0.075。