CN114024452B - 换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质 - Google Patents

换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及直流输电系统技术领域，公开了一种换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质。其中，该换流器包括多个换流阀，每个换流阀包括主支路和辅助支路，该方法包括：获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，该第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态；基于直流电流以及第一换相电流，计算第二换相电流，该第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态；判断第二换相电流是否小于预设值；当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。通过实施本发明，实现了换相过程中换相电流的实时计算，保证了辅助支路的精准启动，从而保证了可控换相换流器的运行稳定性。

Description

换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质
技术领域
本发明涉及直流输电系统技术领域，具体涉及一种换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质。
背景技术
换流器是实现交、直流电能转换的核心功能单元，作为直流输电的核心装备，其运行可靠性很大程度上决定了特高压直流电网的运行可靠性。为提高直流输电的运行可靠性，目前采用如图1所示的可控换相换流器克服输电系统的换相失败问题，同时兼具了直流传输容量大、低损耗、灵活可靠等优势。该可控换相换流器的每个换流阀具有主、辅两条支路，主支路为晶闸管阀串联少量全控型器件，辅助支路为多级具有反向阻断能力的可关断器件构成的全控型阀串联少量晶闸管，两条支路并联连接，其换相过程分为三步：主支路正常换相，主支路向辅助支路换相、辅助支路向下个导通的阀换相。主支路全控型阀至少具备单向可关断能力，通过少量的可关断器件关断晶闸管阀电流，将电流转移至辅助支路，辅助支路全控型阀至少具备正向可关断和反向阻断能力，用于代替主支路完成各桥臂间换相避免换相失败的发生。然而，在交流系统故障时，若可控换相换流器的运行不稳定，则会直接导致交流系统故障期间的换相失败，因此，如何保证可控换相换流器的可靠运行成为亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质，以解决可控换相换流器运行不稳定的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种换流器的换相控制方法，所述换流器包括多个换流阀，每个所述换流阀包括主支路和辅助支路，所述方法包括：获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，所述第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态；基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，所述第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态；判断所述第二换相电流是否小于预设值；当所述第二换相电流小于所述预设值时，执行所述第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。
本发明实施例提供的换流器的换相控制方法，通过获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及用于表征第一换流阀的导通状态的第一换相电流，基于该直流电流以及第一换相电流，计算用于表征所述第二换流阀的关断状态第二换相电流，当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。该方法通过实时计算换相过程中的换相电流，以便根据换相电流开启主支路向辅助支路的换流操作，保证了辅助支路的精准启动，从而保证了可控换相换流器的换相稳定性以及可控换相换流器的运行稳定性。
结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述第一换流阀和第二换流阀周期性导通，获取所述第一换相电流，包括：获取导通周期内的换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度；基于所述换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，确定所述第一换相电流。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面的第二实施方式中，所述基于所述换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，确定所述第一换相电流，包括：计算所述换相触发角度的第一余弦值以及所述换相电压对应的电角度的第二余弦值；计算所述换相电压的有效值与所述换相电感之间的比值；基于所述第一余弦值与所述第二余弦值的差值以及所述换相电压的有效值与所述换相电感之间的比值，计算得到所述第一换相电流。
结合第一方面第二实施方式，在第一方面的第三实施方式中，所述换相电压的计算公式为：
其中，uH为换相电压；E为换相电压的有效值；ωt为换相电压对应的电角度；ω为角速度；t为时间。
结合第一方面第三实施方式，在第一方面的第四实施方式中，所述第一换相电流的计算公式为：
其中，α为换相触发角度；Lr为换相电感；isc为第一换相电流，E为换相电压的有效值；ωt为换相电压对应的电角度；ω为角速度；t为时间。
本发明实施例提供的换流器的换相控制方法，通过获取导通周期内的换相电感、换相触发角度、换相电角度以及换相电压，根据换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，计算第一换相电流。该方法中第一换相电流的计算逻辑简单，在原有换相控制的基础上无需新增任何测量量，保证了第一换相电流的计算准确性，同时第一换相电流的计算无需增加任何电流测量器件，节省了可控换相换流器的制造成本。
结合第一方面，在第一方面的第五实施方式中，所述基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，包括：计算所述直流电流与所述第一换相电流之间的差值，得到所述第二换相电流。
结合第一方面第五实施方式，在第一方面的第六实施方式中，所述第二换相电流的计算公式为：
isa＝Id-isc
其中，Id为受端直流侧的直流电流；isa为第二换相电流，isc为第一换相电流。
本发明实施例提供的换流器的换相控制方法，通过计算直流电流与第一换相电流之间的差值，得到第二换相电流。该方法中第二换相电流的计算逻辑简单，保证了第二换相电流的计算准确性，从而提高了主支路向辅助支路进行换流的成功率。
结合第一方面，在第一方面的第七实施方式中，在所述获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流之前，还包括：获取所述换流器所对应交流系统的工作状态；判断所述工作状态是否正常；当所述工作状态正常时，获取所述换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流。
结合第一方面第七实施方式，在第一方面的第八实施方式中，所述方法还包括：当所述工作状态异常时，判断是否触发所述第一换流阀；当触发所述第一换流阀时，获取触发所述第一换流阀的持续时长；当所述持续时长达到所述预设时长，执行所述第二换流阀的主支路向所述辅助支路的换流操作。
本发明实施例提供的换流器的换相控制方法，通过获取换流器所对应交流系统的工作状态，在交流系统的工作状态正常时，获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流；在交流系统的工作状态异常且触发第一换流阀时，获取触发第一换流阀的持续时长，并在持续时长达到预设时长时执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。该方法在交流系统的工作状态异常时，在触发换相操作的持续时长达到预设时长后开启辅助支路，保证第二换流阀的辅助支路有足够的时间进行主支路和辅助支路之间的换流，提高了可控换相换流器的运行可靠性。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种换流器的换相控制装置，所述换流器包括多个换流阀，每个所述换流阀包括主支路和辅助支路，所述装置包括：获取模块，用于获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，所述第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态；计算模块，用于基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，所述第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态；判断模块，用于判断所述第二换相电流是否小于预设值；执行模块，用于当所述第二换相电流小于所述预设值时，执行所述第二换流阀的主支路向所述辅助支路的换流操作。
本发明实施例提供的换流器的换相控制装置，通过获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及用于表征第一换流阀的导通状态的第一换相电流，基于该直流电流以及第一换相电流，计算用于表征第二换流阀的关断状态第二换流电流，当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。该装置通过实时计算换相过程中的换相电流，以便根据换相电流开启主支路向辅助支路的换流操作，保证了辅助支路的精准启动，从而保证了可控换相换流器的运行稳定性。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种换流器，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的换流器的换相控制方法。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的换流器的换相控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述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示出了本发明实施例中可控换相换流器的结构拓扑图；
图2是根据本发明实施例的换流器的换相控制方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的换流器的换相控制方法的另一流程图；
图4是根据本发明实施例的换流器的换相控制方法的另一流程图；
图5是根据本发明实施例的换流器的换相过程示意图；
图6是根据本发明实施例的正常运行期间换相电流与实测电流的对比图；
图7是根据本发明实施例的故障期间换相电流与实测电流的对比图；
图8是根据本发明实施例的换流器的换相控制装置的结构框图；
图9是本发明实施例提供的换流器的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
目前在交流系统故障时可以采用如图1所示的可控换相换流器克服输电系统的换相失败问题，然而若可控换相换流器的运行不稳定，则会导致交流系统故障期间的换相失败，因而如何保证可控换相换流器的可靠运行至关重要。
基于此，本发明技术方案通过获取可控换相换流器的换相电流，根据换相电流开启主支路向辅助支路的换流操作，保证了辅助支路的精准启动，从而保证了可控换相换流器的运行稳定性。
根据本发明实施例，提供了一种换流器的换相控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种换流器的换相控制方法，可用于换流器，该换流器包括多个换流阀，每个换流阀均包括主支路和辅助支路，各个换流阀周期性导通，如可控换相换流器等，图2是根据本发明实施例的换流器的换相控制方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
S11，获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态。
受端直流侧的直流电流可以通过在受端直流侧设置的电流检测装置获取，例如电流表。第一换相电流为通过即将导通的第一换流阀的电流，即该第一换相电流可以表征第一换流阀的导通状态。换流器在其正常工作状态下可以实时监测其工作过程中的电感、电压、电角度等电力参数值，第一换相电流则可以根据上述电力参数值计算得到，通过第一换相电流可以直观的确定辅助支路的导通状态，以便确定换流器的换相状态。
S12，基于直流电流以及第一换相电流，计算第二换相电流，第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态。
在换相过程中第一换相电流随时间逐渐增加，即将关断的第二换流阀上的第二换相电流逐渐减小，由于换相过程较短，直流电流可认为恒定不变，由闭合回路的基尔霍夫电流定律可知，第一换相电流与第二换相电流的和应为受端直流侧的直流电流，故而第二换相电流可以根据直流电流与第一换相电流的差值计算得到。
S13，判断第二换相电流是否小于预设值。
预设值为启动第二换流阀启动辅助支路的电流设定值，将第二换相电流与预设值进行比较，确定第二换相电流是否小于预设值，当第二换相电流小于预设值时，执行步骤S14，否则执行其他操作，其他操作可以是继续监控第二换相电流，也可以是监测受端交流系统的工作状态是否正常，此处对其他操作不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定。
S14，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。
当第二换相电流小于预设值时，启动第二换流阀对应的辅助支路，此时第二换流阀的主支路开始向辅助支路进行换流，以使换流器从第一换流阀切换至第二换流阀。
本实施例提供的换流器的换相控制方法，通过获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及用于表征第一换流阀的导通状态的第一换相电流，基于该直流电流以及第一换相电流，计算用于表征所述第二换流阀的关断状态第二换相电流，当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。该方法通过实时计算换相过程中的换相电流，以便根据换相电流开启主支路向辅助支路的换流操作，保证了辅助支路的精准启动，从而保证了可控换相换流器的换相稳定性以及可控换相换流器的运行稳定性。
在本实施例中提供了一种换流器的换相控制方法，可用于换流器，该换流器包括多个换流阀，每个换流阀均包括主支路和辅助支路，各个换流阀周期性导通，如可控换相换流器等，图3是根据本发明实施例的换流器的换相控制方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
S21，获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，,第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态。
具体地，上述步骤S21可以包括：
S211，获取换流器对应的受端直流侧的直流电流。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。
S212，获取导通周期内的换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度。
导通周期为换流阀导通至关断的周期，如图1所示的可控换相换流器的拓扑结构，该换流器的换相电路中包含有6个换流阀V1～V6，其中，数字1～6代表桥臂的导通顺序；ua、ub、uc为交流系统等值基波相电压；m和n分别为可控换相换流器的共阴极点和共阳极点；N为交流系统的参考电位；Lr为平波电抗器的电感，即换相电感。主支路上包含晶闸管阀Vn1(n＝1，2，…，6)与全控阀Vn2，辅助支路上包含全控阀Vn3与晶闸管阀Vn4；各阀的触发顺序、换相电感Lr均与常规LCC相同。
换相触发角度为换流器的换流阀在导通周期内的触发换相时的电角度，换相触发角度对应的可以由换流器的控制系统计算得到。换相电压对应的电角度是从换相电压的过零点开始计时，根据交流电流的变化角速度和计时时间的乘积计算得到。换相电压为实时测量到的受端交流系统电源侧的线电压。
S213，基于换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，确定第一换相电流。
换相电感、换相触发角度、换相电压、换相电压对应的电角度以及第一换相电流存在一定的函数拟合关系，将获取得到的换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度代入函数拟合关系，即可计算得到第一换相电流。
具体地，上述步骤S213可以包括：
(1)计算换相触发角度的第一余弦值以及换相电压对应的电角度的第二余弦值。
若换相触发角度为α，则第一余弦值为cosα；若换相电角度为ωt，则第二余弦值为cosωt。在得到换相触发角度以及换相电角度后，可控换相换流器可以分别计算换相触发角度的第一余弦值以及换相电角度的第二余弦值。
(2)计算换相电压的有效值与换相电感之间的比值。
若换相电压的有效值为E，换相电感为Lr，则在得到换相电压与换相电感后，可控换相换流器可以计算得到换相电压的有效值与换相电感之间的比值为E/Lr。
(3)基于第一余弦值与第二余弦值的差值以及换相电压的有效值与换相电感之间的比值，计算得到第一换相电流。
可控换相换流器在计算得到第一余弦值和第二余弦值之后，可以计算两者之间的差值：cosα-cosωt，并基于该差值cosα-cosωt以及换相电压有效值与换相电感的比值E/Lr两者的乘积，计算得到第一换相电流。当然由于交流的变化情况，在计算第一换相电流的过程中还可以乘以相应系数。
具体地，换相电压的计算公式为：
其中，E为换相电压的有效值；ωt为换相电压对应的换相电角度；ω为角速度；t为时间。
具体地，第一换相电流的计算公式为：
其中，α为换相触发角度；ωt为换相电压对应的换相电角度；Lr为换相电感；E为换相电压的有效值，isc为第一换相电流，ω为角速度，t为时间。
具体地，以换流阀V1向换流阀V3换相为例，则V1阀为第二换流阀，V3阀为第一换流阀，在进行V1阀向V3阀换相时，V1、V2、V3导通，如图5所示，可控换相换流器的上半桥中V1阀和V3阀臂通过交流系统a、b两相构成闭合回路，即形成交流系统两相短路，三相电流可表示为：
其中，ia、ib、ic为交流系统的相电流，Id为受端直流侧的直流电流。
由闭合回路的基尔霍夫电压定律得到：
由于换相过程很短，直流电流Id可认为恒定不变，可得：
根据和初始条件ia(α)＝0，并联合上述各式可以得到即将导通的第一换流阀上的第一换相电流：
通过以上公式即可实时计算出换相过程中即将导通的V3阀上的第一换相电流isc，在换相过程中电流isc随时间逐渐减加。
S22，基于直流电流以及第一换相电流，计算第二换相电流，第二换相电流用于表征主支路的关断状态。
具体地，上述步骤S22可以包括：计算直流电流与第一换相电流之间的差值，得到第二换相电流。
由于即将退出导通的阀V1上的换相电流isa与ia相等，则第二换相电流的计算公式为：
isa＝Id-isc
其中，Id为受端直流侧的直流电流；isa为第二换相电流，isc为第一换相电流。通过以上公式即可实时计算出换相过程中即将退出导通的第二换流阀V1上的第二换相电流isa，在换相过程中，该第二换相电流isa随时间逐渐减小。
S23，判断第二换相电流是否小于预设值。详细说明上述实施例对应步骤S13的相关描述，此处不再赘述。
S24，当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。详细说明上述实施例对应步骤S14的相关描述，此处不再赘述。
本实施例提供的换流器的换相控制方法，通过获取导通周期内的换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度，根据换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，计算第一换相电流。该方法中第一换相电流的计算逻辑简单，在原有换相控制的基础上无需新增任何测量量，保证了第一换相电流的计算准确性，同时第一换相电流的计算无需增加任何电流测量器件，节省了可控换相换流器的制造成本。
在本实施例中提供了一种换流器的换相控制方法，可用于换流器，该换流器包括多个换流阀，每个换流阀均包括主支路和辅助支路，各个换流阀周期性导通，如可控换相换流器等，图4是根据本发明实施例的换流器的换相控制方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：
S30，获取换流器所对应交流系统的工作状态。
工作状态用于表征换流器所对应交流系统是否正常，换流器的控制系统可以实时监测交流系统的工作电压、工作电流等工作参数，通过实时监测到的工作参数表征交流系统的工作状态。
S31，判断工作状态是否正常。
通过交流系统的故障判断方法对工作状态是否正常进行判定，例如通过零序检测或abc-αβ检测法等判断交流系统的工作状态是否发生异常。当工作状态正常时，执行步骤S32，否则执行步骤S36。
S32，获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态。详细说明参见上述实施例对应步骤S11的相关描述，此处不再赘述。
S33，基于直流电流以及第一换相电流，计算第二换相电流，第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态。详细说明参见上述实施例对应步骤S12的相关描述，此处不再赘述。
S34，判断第二换相电流是否小于预设值。详细说明参见上述实施例对应步骤S13的相关描述，此处不再赘述。
S35，当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。详细说明参见上述实施例对应步骤S14的相关描述，此处不再赘述。
S36，判断是否触发第一换流阀。
当工作状态异常时，需要及时触发第一换流阀以实现故障换相，保证直流输电系统的稳定运行。在检测到换流器所对应交流系统的工作状态异常时，换流器可以触发第一换流阀，并实时监测第一换流阀是否接收触发指令被触发。当第一换流阀被触发后，执行步骤S37，否则继续检测第一换流阀的触发状态，若第一换流阀长时间未被触发，则表示换流器可能出现了故障，此时换流器可以生成报警信息以提醒技术人员进行故障修复。
S37，获取触发第一换流阀的持续时长。
当第一换流阀被触发时，开启第一换流阀的触发计时，记录第一换流阀触发的持续时长。
S38，当持续时长达到预设时长时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。
预设时长为第一换流阀触发至第二换流阀辅助支路开启之间的设定时长，该预设时长可以为换相电角度的若干倍，例如预设时长Δt＝3ωt。可控换相换流器的第一换流阀触发后，其可以将触发第一换流阀的持续时长与预设时长进行比较，在持续时长达到预设时长时，立即启动第二换流阀的辅助支路，主支路开始向辅助支路进行换流。
以某直流工程为例，工程额定直流电压Udc＝±500kV，额定直流电流1200A，额定功率1200MW，两侧换流站均采用2个6脉动换流器串联构成12脉动换流器，直流线路为双极接线方式。该直流输电系统正常运行时，采用上述可控换相换流器的换相控制方法，与实测的换相电流进行对比，对应的波形如图6所示。该直流输电系统的交流侧出现单相接地故障时，采用上述的可控换相换流器的换相控制方法，检测到故障并立刻开启辅助支路，其对应的波形如图7所示。
本实施例提供的换流器的换相控制方法，通过获取换流器所对应交流系统的工作状态，在交流系统的工作状态正常时，获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流；在交流系统的工作状态异常且触发第一换流阀时，获取触发第一换流阀的持续时长，并在持续时长达到预设时长时执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。该方法在交流系统的工作状态异常时，在触发换相操作的持续时长达到预设时长后开启辅助支路，保证第二换流阀的辅助支路有足够的时间进行主支路和辅助支路之间的换流，提高了可控换相换流器的运行可靠性。
在本实施例中还提供了一种换流器的换相控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种换流器的换相控制装置，该换流器包括多个换流阀，每个换流阀包括主支路和辅助支路，如图8所示，包括：
获取模块41，用于获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，其中，第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态。详细说明参见上述方法实施例对应的相关描述，此处不再赘述。
计算模块42，用于基于直流电流以及第一换相电流，计算第二换相电流，其中，第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态。详细说明参见上述方法实施例对应的相关描述，此处不再赘述。
判断模块43，用于判断第二换相电流是否小于预设值。详细说明参见上述方法实施例对应的相关描述，此处不再赘述。
执行模块44，用于当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。详细说明参见上述方法实施例对应的相关描述，此处不再赘述。
本实施例提供的换流器的换相控制装置，通过获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及用于表征第一换流阀的导通状态的第一换相电流，基于该直流电流以及第一换相电流，计算用于表征第二换流阀的关断状态第二换相电流，当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。该装置通过实时计算换相过程中的换相电流，以便根据换相电流开启主支路向辅助支路的换流操作，保证了辅助支路的精准启动，从而保证了可控换相换流器的换相稳定性以及可控换相换流器的运行稳定性。
本实施例中的换流器的换相控制装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种换流器，具有上述图8所示的换流器的换相控制装置。
请参阅图9，图9是本发明可选实施例提供的一种换流器的结构示意图，如图9所示，该换流器可以包括：至少一个处理器501，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个通信接口503，存储器504，至少一个通信总线502。其中，通信总线502用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口503可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口503还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器504可以是高速RAM存储器(Random Access Memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器504可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器501的存储装置。其中处理器501可以结合图8所描述的装置，存储器504中存储应用程序，且处理器501调用存储器504中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。
其中，通信总线502可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。通信总线502可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器504可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard diskdrive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器504还可以包括上述种类存储器的组合。
其中，处理器501可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。
其中，处理器501还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。
可选地，存储器504还用于存储程序指令。处理器501可以调用程序指令，实现如本申请图2至图4实施例中所示的换流器的换相控制方法。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的换流器的换相控制方法的处理方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(FlashMemory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种换流器的换相控制方法，所述换流器包括多个换流阀，每个所述换流阀包括主支路和辅助支路，其特征在于，包括：
获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，所述第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态；
基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，所述第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态；
判断所述第二换相电流是否小于预设值；
当所述第二换相电流小于所述预设值时，执行所述第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作；
其中，所述第一换相电流的计算公式为：
其中，α为换相触发角度；Lr为换相电感；isc为第一换相电流，E为换相电压的有效值；ωt为换相电压对应的电角度；ω为角速度；t为时间；
其中，所述基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，包括：
计算所述直流电流与所述第一换相电流之间的差值，得到所述第二换相电流。
2.根据权利要求1所述的方法，所述第一换流阀和第二换流阀周期性导通，其特征在于，获取所述第一换相电流，包括：
获取导通周期内的换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度；
基于所述换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，确定所述第一换相电流。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述换相电感、换相触发角度、换相电压以及换相电压对应的电角度之间的关系，确定所述第一换相电流，包括：
计算所述换相触发角度的第一余弦值以及所述换相电压对应的电角度的第二余弦值；
计算所述换相电压的有效值与所述换相电感之间的比值；
基于所述第一余弦值与所述第二余弦值的差值以及所述换相电压的有效值与所述换相电感之间的所述比值，计算得到所述第一换相电流。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述换相电压的计算公式为：
其中，E为换相电压的有效值；ωt为换相电压对应的电角度；ω为角速度；t为时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二换相电流的计算公式为：
isa＝Id-isc
其中，Id为受端直流侧的直流电流；isa为第二换相电流，isc为第一换相电流。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流之前，还包括：
获取所述换流器所对应交流系统的工作状态；
判断所述工作状态是否正常；
当所述工作状态正常时，获取所述换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述工作状态异常时，判断是否触发所述第一换流阀；
当触发所述第一换流阀时，获取触发所述第一换流阀的持续时长；
当所述持续时长达到预设时长，执行所述第二换流阀的主支路向所述辅助支路的换流操作。
8.一种换流器的换相控制装置，所述换流器包括多个换流阀，每个所述换流阀包括主支路和辅助支路，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，所述第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态；
计算模块，用于基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，所述第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态；
判断模块，用于判断所述第二换相电流是否小于预设值；
执行模块，用于当所述第二换相电流小于所述预设值时，执行所述第二换流阀的主支路向所述辅助支路的换流操作；
其中，所述第一换相电流的计算公式为：
其中，α为换相触发角度；Lr为换相电感；isc为第一换相电流，E为换相电压的有效值；ωt为换相电压对应的电角度；ω为角速度；t为时间；
其中，所述基于所述直流电流以及所述第一换相电流，计算第二换相电流，包括：
计算所述直流电流与所述第一换相电流之间的差值，得到所述第二换相电流。
9.一种换流器，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7任一项所述的换流器的换相控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7任一项所述的换流器的换相控制方法。
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