一種換流閥暫態電流上升率控制方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種換流閥暫態電流上升率控制方法及裝置，涉及柔性直流輸電技術領域，用于控制換流閥的暫態電流上升率。換流閥暫態電流上升率控制方法包括：根據換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值，交流側變壓器的短路阻抗值和換流閥橋臂電抗器電感值，得到交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率；根據換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓，換流閥橋臂電抗器電感值和備選直流電抗器的電感值，得到直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率；在上述換流閥電流的暫態電流上升率滿足預設條件時將備選直流電抗器設定為目標直流電抗器，控制換流閥電流的暫態電流上升率。該換流閥暫態電流上升率控制方法用于控制換流閥暫態電流上升率。

Method and device for controlling transient current rise rate of converter valve

The invention discloses a transient current rise rate control method and a device of a commutation valve, relating to the field of flexible direct current transmission technology, which is used to control the transient current rise rate of a converter valve. Including the converter valve transient current rise rate control method based on the maximum operation of AC converter valve output phase voltage, AC side short-circuit impedance of transformer and converter bridge arm reactor inductance, transient current AC system fault when the valve current rising rate; according to the maximum operating voltage DC converter valve DC line position, inductance converter bridge arm reactor inductance and alternative DC reactor, DC line fault transient current is obtained when the valve current rising rate; the rate of rise of satisfy the preset conditions in the transient current converter valve current will be set as the target of alternative DC reactor DC reactor. The transient current control valve current rising rate. The transient current rise rate control method of the converter valve is used to control the rise rate of the transient current of the converter valve.

【技術實現步驟摘要】
一種換流閥暫態電流上升率控制方法及裝置
本專利技術涉及柔性直流輸電
，尤其涉及一種換流閥暫態電流上升率控制方法及裝置。
技術介紹
柔性直流輸電技術是采用基于全控型器件的電壓源換流器(VoltageSourcedConverter，簡稱VSC)的第三代直流輸電技術，是解決風力、太陽能等可再生能源發電并網運行等問題的有效途徑。針對遠距離、大容量柔性直流輸電技術，如果線路發生故障將導致換流閥暫態電流快速上升，無法保證換流閥的短路電流水平，因此為了抑制線路發生故障時引起的換流閥暫態電流上升率，需在直流側加裝直流電抗器，但現有技術中在直流側加裝直流電抗器后，無法換流閥的暫態電流上升率進行量化表示，導致無法選取合適電感值的直流電抗器對換流閥的暫態電流上升率進行準確控制。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種換流閥暫態電流上升率控制方法及裝置，用于準確控制換流閥的暫態電流上升率。為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種換流閥暫態電流上升率控制方法，用于柔性直流輸電系統，柔性直流輸電系統包括變壓器、換流閥和直流電抗器，換流閥暫態電流上升率控制方法包括：獲取換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt和換流閥橋臂電抗器電感值Ls；根據換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt和換流閥橋臂電抗器電感值Ls，得到交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac；獲取換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc，換流閥橋臂電抗器電感值Ls和備選和直流電抗器的電感值Ld；根據換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc，換流閥橋臂電抗器電感值Ls和備選直流電抗器的電感值Ld，得到直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc；判斷交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc是否滿足預設條件；當交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc滿足預設條件時，將備選直流電抗器設定為目標直流電抗器；根據換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt、換流閥橋臂電抗器電感值Ls、換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc，換流閥橋臂電抗器電感值Ls和目標直流電抗器的電感值，控制換流閥電流的暫態電流上升率。與現有技術相比，本專利技術提供的換流閥暫態電流上升率控制方法具有如下有益效果：本專利技術提供的換流閥暫態電流上升率控制方法中，在綜合考慮換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt和換流閥橋臂電抗器電感值Ls的基礎上，得到交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac；并在綜合考慮換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc，備選直流電抗器的電感值Ld和換流閥橋臂電抗器電感值Ls的基礎上，得到直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc；在得到交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc之后，本專利技術提供的換流閥暫態電流上升率控制方法，通過判斷交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc是否滿足預設條件，然后在交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc滿足預設條件時，確認備選直流電抗器為目標直流電抗器，并根據換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt、換流閥橋臂電抗器電感值Ls、換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc，換流閥橋臂電抗器電感值Ls和目標直流電抗器的電感值，控制換流閥電流的暫態電流上升率，使得換流閥的暫態電流上升率得到準確控制。本專利技術還提供一種換流閥暫態電流上升率控制裝置，應用于上述換流閥暫態電流上升率控制方法，換流閥暫態電流上升率控制裝置包括：獲取模塊、處理模塊、判斷模塊、確認模塊和控制模塊，獲取模塊的輸出端與處理模塊的輸入端相連，處理模塊的輸出端與判斷模塊的輸入端相連，判斷模塊的輸出端與確認模塊的輸入端相連，確認模塊的輸出端與控制模塊的輸入端相連；獲取模塊用于獲取換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt和換流閥橋臂電抗器電感值Ls；處理模塊用于根據換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt和換流閥橋臂電抗器電感值Ls，得到交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac；獲取模塊還用于獲取換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc、換流閥橋臂電抗器電感值Ls和備選直流電抗器的電感值Ld；處理模塊還用于根據換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc，換流閥橋臂電抗器電感值Ls和備選直流電抗器的電感值Ld，得到直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc；判斷模塊用于判斷交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc是否滿足預設條件；確認模塊用于當交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc滿足預設條件時，確認備選直流電抗器為目標直流電抗器；控制模塊用于根據換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt、換流閥橋臂電抗器電感值Ls、換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc，換流閥橋臂電抗器電感值Ls和目標直流電抗器的電感值，控制換流閥電流的暫態電流上升率。與現有技術相比，本專利技術提供的換流閥暫態電流上升率控制裝置的有益效果與上述換流閥暫態電流上升率控制方法的有益效果相同，在此不再贅述。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本專利技術的一部分，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：圖1為本專利技術實施例一和實施例二應用的包括單閥組的柔性直流輸電系統的示意圖一；圖2為本專利技術實施例一提供的換流閥暫態電流上升率控制方法的流程圖一；圖3為本專利技術實施例一和實施例二應用的柔性直流輸電系統中換流閥的拓撲結構示意圖；圖4為本專利技術實施例一提供的換流閥暫態電流上升率控制方法的流程圖二；圖5為本專利技術實施例一和實施例二應用的包括雙閥組的柔性直流輸電系統包括的示意圖；圖6為本專利技術實施例二提供的換流閥暫態電流上升率控制裝置的示意圖。附圖標記：1-變壓器，2-換流閥；3-直流電抗器，31-直流極線位置直流電抗器；32-中性母線位置直流電抗器，61-獲取模塊；62-處理模塊，63-判斷模塊；64確認模塊，65-控制模塊。具體實施方式為了進一步說明本專利技術實施例提供的換流閥暫態電流上升率控制方法及裝置，下面結合說明書附圖進行詳細描述。實施例一本專利技術實施例提供的換流閥暫態電流上升率控制方法，用于如圖1所示的柔性直流輸電系統，柔性直流輸電系統包括變壓器1、換流閥2和直流電抗器3，如圖2所示，換流閥暫態電流上升率控制方法包括：S1：獲取換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt和換流閥橋臂電抗器電感值Ls；S2：根據換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種換流閥暫態電流上升率控制方法，用于柔性直流輸電系統，所述柔性直流輸電系統包括變壓器、換流閥和直流電抗器，其特征在于，所述換流閥暫態電流上升率控制方法包括：獲取換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值U

【技術特征摘要】
1.一種換流閥暫態電流上升率控制方法，用于柔性直流輸電系統，所述柔性直流輸電系統包括變壓器、換流閥和直流電抗器，其特征在于，所述換流閥暫態電流上升率控制方法包括：獲取換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt和換流閥橋臂電抗器電感值Ls；根據換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt和換流閥橋臂電抗器電感值Ls，得到交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac；獲取換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc，換流閥橋臂電抗器電感值Ls和備選直流電抗器的電感值Ld；根據換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc，換流閥橋臂電抗器電感值Ls和備選直流電抗器的電感值Ld，得到直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc；判斷交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc是否滿足預設條件；當交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc滿足預設條件時，將備選直流電抗器設定為目標直流電抗器；根據換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt、換流閥橋臂電抗器電感值Ls、換流閥直流極線位置的最大運行直流電壓Udc，換流閥橋臂電抗器電感值Ls和目標直流電抗器的電感值，控制換流閥電流的暫態電流上升率。2.根據權利要求1所述的換流閥暫態電流上升率控制方法，其特征在于，所述判斷交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc是否滿足預設條件，包括：根據交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac和直流極線故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δidc，建立換流閥功率器件關斷電流值模型：I＝Imax+Δiac×tac+Δidc×tdc；判斷換流閥功率器件關斷電流值是否小于換流閥功率器件最大關斷電流值I0；其中，Imax為換流閥穩態運行時的最大峰值電流，tac為控制保護裝置延時，tdc為換流閥快速過電流保護動作時間，I為換流閥功率器件關斷電流值。3.根據權利要求1所述的換流閥暫態電流上升率控制方法，其特征在于，所述根據換流閥輸出的最大運行交流相電壓幅值Uac，交流側變壓器的短路阻抗值Lt和換流閥橋臂電抗器電感值Ls，得到交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac的方法為：當所述柔性直流輸電系統中的換流閥為單閥組時，根據得到交流系統故障時換流閥電流的暫態電流上升率Δiac；當所述柔性直流輸電系統中的換流閥為雙...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周月賓，饒宏，許樹楷，候婷，朱喆，
申請(專利權)人：南方電網科學研究院有限責任公司，中國南方電網有限責任公司電網技術研究中心，
類型：發明
國別省市：廣東,44