CN110707739B - 高压直流输电触发脉冲控制方法与装置 - Google Patents

高压直流输电触发脉冲控制方法与装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压直流输电触发脉冲控制方法与装置,通过实时监测高压直流输电系统的三相阀臂的换相电压;根据所述三相阀臂的换相电压与所述三相阀臂的额定电压,计算所述三相阀臂的换相电压幅值差值;根据所述三相阀臂的换相电压幅值差值,计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,得到三相阀臂的关断角整定值;根据所述三相阀臂的关断角整定值,对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制;本发明能在系统故障时有针对性地修正触发脉冲,提高各相阀组控制自由度,提高系统换相能力,保证系统电压的稳定性。

Description

高压直流输电触发脉冲控制方法与装置
技术领域
本发明涉及高压直流输电控制领域,尤其涉及一种高压直流输电触发脉冲控制方法与装置。
背景技术
高压直流输电系统触发脉冲机制主要有两种:一是个别相位控制,控制电路依据每相电压过零点的时刻,通过移相,形成所需的触发脉冲。但是当交流电压不平衡或波形畸变时,各相脉冲间隔就有差异,容易产生非特征谐波,引起谐波不稳定现象,现有的直流工程已经不再使用这种方式。二是等间隔脉冲控制,由PLL(锁相环)电路形成相位控制基准点,再通过移相形成触发脉冲,各个换流阀的触发角统一控制,但是,在等间隔脉冲控制下,当故障发生时由于直流电流上升,电压幅值降低,及锁相时的相角偏移,使得高压直流输电系统能够提供的换相角度小于实际需求值,容易引起换相失败,容易引起高压直流输电系统电压的不稳定性。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种高压直流输电触发脉冲控制方法与装置,其能在系统故障时有针对性地修正触发脉冲,提高各相阀组控制自由度,提高系统换相能力,保证系统电压的稳定性。
第一方面,本发明实施例提供了一种高压直流输电触发脉冲控制方法,包括:
实时监测高压直流输电系统的三相阀臂的换相电压;
根据所述三相阀臂的换相电压与所述三相阀臂的额定电压,计算所述三相阀臂的换相电压幅值差值;
根据所述三相阀臂的换相电压幅值差值,计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差对所述高压直流输电,计算三相阀臂的关断角整定值;
根据所述三相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制;
其中,当所述高压直流输电系统发生故障时,所述三相阀臂的触发脉冲角度不等于所述初始触发脉冲角度;当所述高压直流输电系统恢复正常运行状态时,所述三相阀臂的触发脉冲角度等于所述初始触发脉冲角度。
相对于现有技术,本发明实施例的有益效果在于:
通过对高压直流输电系统的各相阀臂的换相电压与对应额定电压的幅值差值;根据各相阀臂的换相电压幅值差值,计算各相阀臂的换相电压相角偏移差;然后根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差计算各相阀臂的关断角整定值,并根据各相阀臂的关断角整定值通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,从而实现在现有等间隔脉冲控制的基础上对脉冲移相环节进行修正,在系统故障时能够有针对性地修正触发脉冲,提高各相阀组控制自由度集准确度,提高系统换相能力,降低换相失败发生的概率,保证系统电压的稳定性。
作为上述方案的改进,所述根据所述三相阀臂的换相电压幅值差值,计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差,具体包括:
根据公式(1),计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
Figure BDA0002222306900000021
其中,
Figure BDA0002222306900000031
表示第i相阀臂的换相电压相角偏移差,ΔUi表示第i相阀臂的换相电压幅值差值。
作为上述方案的改进,所述根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差,计算三相阀臂的关断角整定值,具体包括:
根据公式(2),计算三相阀臂的关断角整定值;
Figure BDA0002222306900000032
其中,γref-i表示第i相阀臂的关断角整定值,UiN表示第i相阀臂的额定电压;Ui表示第i相阀臂的换相电压;γN表示关断角额定值。
作为上述方案的改进,所述高压直流输电系统包括至少一个6脉动换流器;所述6脉动换流器包括三个上阀臂和与三个所述上阀臂一一对应串联连接的下阀臂;其中,串联连接的上阀臂和下阀臂形成所述高压直流输电系统的一相阀臂;
所述根据所述三相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制,具体包括:
根据第i相阀臂的关断角整定值,通过PI控制器计算第i相阀臂的触发角指令值;
将三相阀臂的触发角指令值分别输入到脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制。
相对于现有技术,本发明实施例的有益效果在于:
在本发明实施例中,无论是基于6脉动换流器的高压直流输电系统还是由两个6脉动换流器组成的12脉动换流器的高压直流输电系统,均通过计算每一相阀臂的换相电压相角偏移差;然后根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差对所述高压直流输电系统中该相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,各相阀臂的触发脉冲修正独立计算,互不影响,提高系统脉冲控制自由度及准确度。
作为上述方案的改进,所述将三相阀臂的触发角指令值分别输入到脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制,具体包括:
将第i相触发角指令值作为PLL锁相环节中脉冲移相环节的输入值,生成第i相阀臂的触发脉冲;
通过所述第i相阀臂的触发脉冲,分别触发所述第i相阀臂的上阀臂和下阀臂的晶闸管。
第二方面,本发明实施例提供了一种高压直流输电触发脉冲控制装置,包括:
电压检测模块,用于实时监测高压直流输电系统的三相阀臂的换相电压;
电压差计算模块,用于根据所述三相阀臂的换相电压与所述三相阀臂的额定电压,计算所述三相阀臂的换相电压幅值差值;
相角差计算模块,用于根据所述三相阀臂的换相电压幅值差值,计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
脉冲角度修正模块,用于根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差,计算三相阀臂的关断角整定值;
脉冲控制模块,用于根据所述三相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制;
其中,当所述高压直流输电系统发生故障时,所述三相阀臂的触发脉冲角度值不等于所述初始触发脉冲角度;当所述高压直流输电系统恢复正常运行状态时,所述三相阀臂的触发脉冲角度等于所述初始触发脉冲角度。
相对于现有技术,本发明实施例的有益效果在于:
通过对高压直流输电系统的各相阀臂的换相电压与对应额定电压的幅值差值;根据各相阀臂的换相电压幅值差值,计算各相阀臂的换相电压相角偏移差;然后根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差计算各相阀臂的关断角整定值,并根据各相阀臂的关断角整定值通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,从而实现在现有等间隔脉冲控制的基础上对脉冲移相环节进行修正,在系统故障时能够有针对性地修正触发脉冲,提高各相阀组控制自由度集准确度,提高系统换相能力,降低换相失败发生的概率,保证系统电压的稳定性。
作为上述方案的改进,所述相角差计算模块包括:
换相电压相角偏移差计算单元,用于根据公式(1),计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
Figure BDA0002222306900000051
其中,
Figure BDA0002222306900000052
表示第i相阀臂的换相电压相角偏移差,ΔUi表示第i相阀臂的换相电压幅值差值。
作为上述方案的改进,所述脉冲角度修正模块包括:
关断角整定值计算单元,用于根据公式(2),计算三相阀臂的关断角整定值;
Figure BDA0002222306900000053
其中,γref-i表示第i相阀臂的关断角整定值,UiN表示第i相阀臂的额定电压;Ui表示第i相阀臂的换相电压;γN表示关断角额定值。
作为上述方案的改进,所述高压直流输电系统包括至少一个6脉动换流器;所述6脉动换流器包括三个上阀臂和与三个所述上阀臂一一对应串联连接的下阀臂;其中,串联连接的上阀臂和下阀臂形成所述高压直流输电系统的一相阀臂;
所述脉冲控制模块包括:
触发角指令值计算单元,用于根据第i相阀臂的关断角整定值,通过PI控制器计算第i相阀臂的触发角指令值;
控制修正单元,用于将三相阀臂的触发角指令值分别输入到脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制。相对于现有技术,本发明实施例的有益效果在于:
在本发明实施例中,无论是基于6脉动换流器的高压直流输电系统还是由两个6脉动换流器组成的12脉动换流器的高压直流输电系统,均通过计算每一相阀臂的换相电压相角偏移差;然后根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差对所述高压直流输电系统中该相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,各相阀臂的触发脉冲修正独立计算,互不影响,提高系统脉冲控制自由度及准确度。
作为上述方案的改进,所述控制修正单元包括:
触发脉冲生成子单元,用于将第i相触发角指令值作为PLL锁相环节中脉冲移相环节的输入值,生成第i相阀臂的触发脉冲;
晶闸管触发子单元,用于通过所述第i相阀臂的触发脉冲,分别触发所述第i相阀臂的上阀臂和下阀臂的晶闸管。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的一种高压直流输电触发脉冲控制方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的脉冲移相修正量计算流程示意图;
图3是本发明实施例提供的触发脉冲控制流程示意图;
图4是本发明第二实施例提供的一种高压直流输电触发脉冲控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,其是本发明实施例提供的一种高压直流输电触发脉冲控制方法的流程图,所述高压直流输电触发脉冲控制方法,包括以下步骤:
S11:实时监测高压直流输电系统的三相阀臂的换相电压。
在本发明实施例中可以采用电压互感器监测高压直流输电系统的三相阀臂的换相电压Ua、Ub、Uc。具体地还可以通过电流互感器监测高压直流输电系统的三相阀臂的直流电流,从而可以监测系统的直流电流上升值。
S12:根据所述三相阀臂的换相电压与所述三相阀臂的额定电压,计算所述三相阀臂的换相电压幅值差值。
根据上述步骤测量得到的三相阀臂的换相电压Ua、Ub、Uc与各相阀臂对应的额定值做差得到三相阀臂的换相电压幅值差值ΔUa、ΔUb、ΔUc
S13:根据所述三相阀臂的换相电压幅值差值,计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
优选地,所述根据所述三相阀臂的换相电压幅值差值,计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差,具体包括:
根据公式(1),计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
Figure BDA0002222306900000071
其中,
Figure BDA0002222306900000081
表示第i相阀臂的换相电压相角偏移差,ΔUi表示第i相阀臂的换相电压幅值差值。
通过上述计算可以得到三相阀臂的换相电压相角偏移差
Figure BDA0002222306900000082
S14:根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差,计算三相阀臂的关断角整定值;
优选地,所述根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差,计算三相阀臂的关断角整定值,具体包括:
根据公式(2),计算三相阀臂的关断角整定值;
Figure BDA0002222306900000083
其中,γref-i表示第i相阀臂的关断角整定值,UiN表示第i相阀臂的额定电压;Ui表示第i相阀臂的换相电压;γN表示关断角额定值。
通过上述计算可以得到系统所需新的触发脉冲角度,定义为三相阀臂的关断角整定值γref-a、γref-b、γref-c
S15:根据所述三相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制;
其中,当所述高压直流输电系统发生故障时,所述三相阀臂的触发脉冲角度不等于所述初始触发脉冲角度;当所述高压直流输电系统恢复正常运行状态时,所述三相阀臂的触发脉冲角度等于所述初始触发脉冲角度。
优选地,所述高压直流输电系统包括至少一个6脉动换流器;所述6脉动换流器包括三个上阀臂和与三个所述上阀臂一一对应串联连接的下阀臂;其中,串联连接的上阀臂和下阀臂形成所述高压直流输电系统的一相阀臂;
所述
根据所述三相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制,具体包括:
根据第i相阀臂的关断角整定值,通过PI控制器计算第i相阀臂的触发角指令值;
将三相阀臂的触发角指令值分别输入到脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制。
优选地,所述将三相阀臂的触发角指令值分别输入到脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制,具体包括:
将第i相触发角指令值作为PLL锁相环节中脉冲移相环节的输入值,生成第i相阀臂的触发脉冲;
通过所述第i相阀臂的触发脉冲,分别触发所述第i相阀臂的上阀臂和下阀臂的晶闸管。
如图2所示的脉冲移相修正量计算流程,图3所示的触发脉冲控制流程,其中,图中ua、ub、uc为系统三相电压瞬时值;Ua、Ub、Uc为三相阀臂的换相电压测量值,UaN、UbN、UcN为三相阀臂的换相电压额定值,ΔUa、ΔUb、ΔUc为三相阀臂的换相电压测量值与额定值差值;
Figure BDA0002222306900000091
为三相阀臂的换相电压相角偏移值;γref-a、γref-b、γref-c为三相阀臂的关断角整定值,γN为关断角额定值,即触发脉冲角度。在本发明实施例中,所述高压直流输电系统包括6脉动换流器或12脉动换流器;其中,12脉动换流器包括2个6脉动换流器,需要说明的是,在本发明实施例中,对12脉动换流器中2个6脉动换流器由高压直流输电系统的变压器的接线方式不做具体的限定,例如12脉动换流器与高压直流输电系统的变压器可采用YNy0和YNd11方式接线。对无论是基于6脉动换流器的高压直流输电系统还是由12脉动换流器的高压直流输电系统,均通过计算每一相阀臂的换相电压相角偏移差;然后根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差,计算各相阀臂的关断角整定值;之后根据各相阀臂的关断角整定值,通过PI控制器计算各相阀臂的触发角指令值作为PLL锁相环节中脉冲移相环节的输入值(即将各相阀臂的关断角整定值叠加到脉冲移相环节中),触发角指令值即为修正后的触发脉冲角度,从而实现对所述高压直流输电系统中该相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,各相阀臂的触发脉冲修正独立计算,互不影响,提高系统脉冲控制自由度及准确度。
在本发明实施例中,在系统正常运行时,三个阀臂的换相电压幅值、相角均相同,计算得到关断角整定值与初始触发脉冲角度,从而生成的触发角指令值相同,修正不起作用,三相没有区别,即高压直流输电系统按照初始触发脉冲角度进行触发脉冲控制。可以理解的是,第i相阀臂的触发角指令值包括第i相阀臂的关断角整定值。
当系统发生对称故障发生时,三相阀臂的换相电压幅值同时降低,相角没有偏移,计算得到三相阀臂的关断角整定值大小相同,即γref-a=γref-b=γref-c,同时修正触发脉冲环节,即高压直流输电系统按照三相阀臂的关断角整定值进行触发脉冲控制。
当系统不对称故障发生时,以系统A相发生接地故障为例,A相电压降低,必然导致三相阀臂各自换相电压幅值不再相同,不对称故障同时引起三相阀臂的换相电压相角偏移出现差异,因此根据三相阀臂换相电压幅值和相角偏移的不同成程度变化,计算得到的三相阀臂的关断角整定值各不相同,即γref-a≠γref-b≠γref-c,从而生成三条不同的触发角指令值,进而修正触发脉冲环节。
本发明实施例根据故障发生相别的不同,系统各相阀臂换相能力不同,所需换相角、关断角不再相同,消耗系统无功功率需求不同,提出分别根据各个相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差,计算各个相阀臂的关断角整定,然后根据各个相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,从而进行触发脉冲控制。需要说明的是,当系统的逆变侧发生故障时,参数修正后的脉冲移相环节能迅速反应,提前或者滞后触发晶闸管阀,提高系统换相能力;当系统恢复到正常运行状态时,触发脉冲修正量为零,系统恢复到原有的触发机制和参数,不影响系统稳定运行。本发明实施例能够有效的提高了各相阀臂脉冲控制自由度和准确度,在改善系统故障期间换相失败情况的同时,尽可能的降低了系统无功功率消耗,维持交流系统电压稳定性,削弱因交流侧无功功率波动引起交流电压恶化造成系统不稳定的情况。
请参阅图4,本发明实施例提供了一种高压直流输电触发脉冲控制装置,包括:
电压检测模块1,用于实时监测高压直流输电系统的三相阀臂的换相电压;
电压差计算模块2,用于根据所述三相阀臂的换相电压与所述三相阀臂的额定电压,计算所述三相阀臂的换相电压幅值差值;
相角差计算模块3,用于根据所述三相阀臂的换相电压幅值差值,计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
脉冲角度修正模块4,用于根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差,计算三相阀臂的关断角整定值;
脉冲控制模块5,用于根据所述三相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制;
其中,当所述高压直流输电系统发生故障时,所述三相阀臂的触发脉冲角度不等于所述初始触发脉冲角度;当所述高压直流输电系统恢复正常运行状态时,所述三相阀臂的触发脉冲角度等于所述初始触发脉冲角度。
本发明实施例,通过对高压直流输电系统的各相阀臂的换相电压与对应额定电压的幅值差值;根据各相阀臂的换相电压幅值差值,计算各相阀臂的换相电压相角偏移差;然后根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差计算各相阀臂的关断角整定值,然后根据各个相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,从而实现在现有等间隔脉冲控制的基础上对脉冲移相环节进行修正,在系统故障时能够有针对性地修正触发脉冲,提高各相阀组控制自由度集准确度,提高系统换相能力,降低换相失败发生的概率,保证系统电压的稳定性。
在一种可选的实施例中,所述相角差计算模块包括:
换相电压相角偏移差计算单元,用于根据公式(1),计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
Figure BDA0002222306900000121
其中,
Figure BDA0002222306900000122
表示第i相阀臂的换相电压相角偏移差,ΔUi表示第i相阀臂的换相电压幅值差值。
在一种可选的实施例中,所述脉冲角度修正模块包括:
关断角整定值计算单元,用于根据公式(2),计算三相阀臂的关断角整定值;
Figure BDA0002222306900000123
其中,γref-i表示第i相阀臂的关断角整定值,UiN表示第i相阀臂的额定电压;Ui表示第i相阀臂的换相电压;γN表示关断角额定值。
在一种可选的实施例中,所述高压直流输电系统包括至少一个6脉动换流器;所述6脉动换流器包括三个上阀臂和与三个所述上阀臂一一对应串联连接的下阀臂;其中,串联连接的上阀臂和下阀臂形成所述高压直流输电系统的一相阀臂;
所述脉冲控制模块包括:
触发角指令值计算单元,用于根据第i相阀臂的关断角整定值,通过PI控制器计算第i相阀臂的触发角指令值;
控制修正单元,用于将三相阀臂的触发角指令值分别输入到脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制。
在本发明实施例中,无论是基于6脉动换流器的高压直流输电系统还是由两个6脉动换流器组成的12脉动换流器的高压直流输电系统,均通过计算每一相阀臂的换相电压相角偏移差;然后根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差对所述高压直流输电系统中该相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,各相阀臂的触发脉冲修正独立计算,互不影响,提高系统脉冲控制自由度及准确度。
在一种可选的实施例中,所述控制修正单元包括:
触发脉冲生成子单元,用于将第i相触发角指令值作为PLL锁相环节中脉冲移相环节的输入值,生成第i相阀臂的触发脉冲;
晶闸管触发子单元,用于通过所述第i相阀臂的触发脉冲,分别触发所述第i相阀臂的上阀臂和下阀臂的晶闸管。
需说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外,本发明提供的装置实施例附图中,模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接,具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高压直流输电触发脉冲控制方法,其特征在于,包括:
实时监测高压直流输电系统的三相阀臂的换相电压;
根据所述三相阀臂的换相电压与所述三相阀臂的额定电压,计算所述三相阀臂的换相电压幅值差值;
根据所述三相阀臂的换相电压幅值差值,计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差,计算三相阀臂的关断角整定值;
根据所述三相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制;
其中,当所述高压直流输电系统发生故障时,所述三相阀臂的触发脉冲角度不等于所述初始触发脉冲角度;当所述高压直流输电系统恢复正常运行状态时,所述三相阀臂的触发脉冲角度等于所述初始触发脉冲角度;
所述高压直流输电系统包括至少一个6脉动换流器;所述6脉动换流器包括三个上阀臂和与三个所述上阀臂一一对应串联连接的下阀臂;其中,串联连接的上阀臂和下阀臂形成所述高压直流输电系统的一相阀臂;
所述根据所述三相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制,具体包括:
根据第i相阀臂的关断角整定值,通过PI控制器计算第i相阀臂的触发角指令值;
将三相阀臂的触发角指令值分别输入到脉冲移相环节,将各相阀臂的换相电压经过滤波器、相位检测、PLL锁相环节形成的锯齿波输入到脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制;
其中,当计算得到的三相阀臂的关断角整定值各不相同,从而生成三条不同的触发角指令值,进而修正触发脉冲环节。
2.如权利要求1所述的高压直流输电触发脉冲控制方法,其特征在于,所述根据所述三相阀臂的换相电压幅值差值,计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差,具体包括:
根据公式(1),计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
Figure FDA0002944123150000021
其中,
Figure FDA0002944123150000022
表示第i相阀臂的换相电压相角偏移差,ΔUi表示第i相阀臂的换相电压幅值差值。
3.如权利要求2述的高压直流输电触发脉冲控制方法,其特征在于,所述根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移,计算三相阀臂的关断角整定值,具体包括:
根据公式(2),计算三相阀臂的关断角整定值;
Figure FDA0002944123150000023
其中,γref-i表示第i相阀臂的关断角整定值,UiN表示第i相阀臂的额定电压;Ui表示第i相阀臂的换相电压;γN表示关断角额定值。
4.如权利要求1所述的高压直流输电触发脉冲控制方法,其特征在于,所述将三相阀臂的触发角指令值分别输入到脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制,具体包括:
将第i相触发角指令值作为PLL锁相环节中脉冲移相环节的输入值,生成第i相阀臂的触发脉冲;
通过所述第i相阀臂的触发脉冲,分别触发所述第i相阀臂的上阀臂和下阀臂的晶闸管。
5.一种高压直流输电触发脉冲控制装置,其特征在于,包括:
电压检测模块,用于实时监测高压直流输电系统的三相阀臂的换相电压;
电压差计算模块,用于根据所述三相阀臂的换相电压与所述三相阀臂的额定电压,计算所述三相阀臂的换相电压幅值差值;
相角差计算模块,用于根据所述三相阀臂的换相电压幅值差值,计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
脉冲角度修正模块,用于根据各相阀臂的换相电压、额定电压和换相电压相角偏移差,计算三相阀臂的关断角整定值;
脉冲控制模块,用于根据所述三相阀臂的关断角整定值,通过脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制;
其中,当所述高压直流输电系统发生故障时,所述三相阀臂的触发脉冲角度不等于所述初始触发脉冲角度;当所述高压直流输电系统恢复正常运行状态时,所述三相阀臂的触发脉冲角度等于所述初始触发脉冲角度;
所述高压直流输电系统包括至少一个6脉动换流器;所述6脉动换流器包括三个上阀臂和与三个所述上阀臂一一对应串联连接的下阀臂;其中,串联连接的上阀臂和下阀臂形成所述高压直流输电系统的一相阀臂;
所述脉冲控制模块包括:
触发角指令值计算单元,用于根据第i相阀臂的关断角整定值,通过PI控制器计算第i相阀臂的触发角指令值;
控制修正单元,用于将三相阀臂的触发角指令值分别输入到脉冲移相环节,将各相阀臂的换相电压经过滤波器、相位检测、PLL锁相环节形成的锯齿波输入到脉冲移相环节,对所述高压直流输电系统中各相阀臂的初始触发脉冲角度进行修正,以对所述高压直流输电系统进行触发脉冲控制;
其中,当计算得到的三相阀臂的关断角整定值各不相同,从而生成三条不同的触发角指令值,进而修正触发脉冲环节。
6.如权利要求5所述的高压直流输电触发脉冲控制装置,其特征在于,所述相角差计算模块包括:
换相电压相角偏移差计算单元,用于根据公式(1),计算所述三相阀臂的换相电压相角偏移差;
Figure FDA0002944123150000041
其中,
Figure FDA0002944123150000042
表示第i相阀臂的换相电压相角偏移差,ΔUi表示第i相阀臂的换相电压幅值差值。
7.如权利要求6述的高压直流输电触发脉冲控制装置,其特征在于,所述脉冲角度修正模块包括:
关断角整定值计算单元,用于根据公式(2),计算三相阀臂的关断角整定值;
Figure FDA0002944123150000043
其中,γref-i表示第i相阀臂的关断角整定值,UiN表示第i相阀臂的额定电压;Ui表示第i相阀臂的换相电压;γN表示关断角额定值。
8.如权利要求5所述的高压直流输电触发脉冲控制装置,其特征在于,所述控制修正单元包括:
触发脉冲生成子单元,用于将第i相触发角指令值作为PLL锁相环节中脉冲移相环节的输入值,生成第i相阀臂的触发脉冲;
晶闸管触发子单元,用于通过所述第i相阀臂的触发脉冲,分别触发所述第i相阀臂的上阀臂和下阀臂的晶闸管。
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