CN114062859B - 换流阀的均压方法、装置、控制器和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种换流阀的均压方法、装置、控制器和存储介质。所述方法包括：在换流阀处于稳态运行状态的情况下，获取局放仪退出检测状态的相位区间和交流电压信号的实时相位；对于交流电压信号的每一周期，若实时相位在目标相位区间内，则根据各功率单元之间的电压差值，确定各功率单元的目标工作状态；基于各功率单元的目标工作状态向各功率单元输出第一稳态控制信号，以使各功率单元的当前工作状态为对应的目标工作状态。采用本方法能够任意切换功率单元的工作状态，并且局放试验标准不受功率单元的状态切换的影响，从而顺利进行局放试验。

Description

换流阀的均压方法、装置、控制器和存储介质
技术领域
本申请涉及柔性直流输电技术领域，特别是涉及一种换流阀的均压方法、装置、控制器和存储介质。
背景技术
随着柔性直流输电技术的发展，柔性直流输电换流阀已大规模应用于主干网。换流阀电压等级不断提高，已经成功应用于电能远距离传输、大容量可再生能源并网和异步电网互联等领域；柔性直流输电换流阀在阀塔结构和功率单元设计完成后，需要进行若干型式试验，其中包括了局放试验。
在换流阀局放试验中，需要对功率单元进行均压控制，以避免换流阀的过压保护动作使功率单元成为旁路，从而导致换流阀局放试验失败。然而，传统的换流阀的均压方法仅适用于解锁运行状态，若将其直接应用于局放试验中，则会导致无法满足局放试验的要求。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种换流阀的均压方法、装置、控制器和存储介质。
第一方面，本申请提供了一种换流阀的均压方法。所述方法应用于局放试验回路，局放试验回路包括换流阀、局放仪和高压交流发生器；换流阀的负极连接高压交流发生器；换流阀包括多个功率单元；高压交流发生器输出交流电压信号，以通过交流电压信号为处于闭锁状态的功率单元充电；所述方法包括：
在换流阀处于稳态运行状态的情况下，获取目标相位区间和交流电压信号的实时相位；目标相位区间为局放仪退出检测状态的相位区间；
对于交流电压信号的每一周期，若实时相位在目标相位区间内，则根据各功率单元之间的电压差值，确定各功率单元的目标工作状态；基于各功率单元的目标工作状态向各功率单元输出第一稳态控制信号，以使各功率单元的当前工作状态为对应的目标工作状态；目标工作状态为闭锁状态或切除状态；
对于交流电压信号的每一周期，若交流电压信号的实时相位在目标相位区间外，则向各功率单元输出第二稳态控制信号，以使各功率单元保持当前工作状态。
在其中一个实施例中，根据各功率单元之间的电压差值，确定各功率单元的目标工作状态的步骤，包括：
对各功率单元的电压值进行排序，得到稳态排序结果；
获取冗余数量N，并分别计算稳态排序结果中第M大的电压值和第M小的电压值之间的差值，得到各电压差值；其中，M＝1，2，……，N；
根据每一电压差值，确定各电压差值对应的功率单元的目标工作状态。
在其中一个实施例中，根据每一电压差值，确定电压差值对应的功率单元的目标工作状态的步骤，包括：
对于每一电压差值，将电压差值与启动阈值做比较；若电压差值大于启动阈值，则将第一目标功率单元的目标工作状态确定为切除状态，并将第二目标功率单元的目标工作状态确定为闭锁状态；若电压差值小于或等于启动阈值，则将第一目标功率单元的目标工作状态确定为第一目标功率单元的当前工作状态，以及将第二目标功率单元的目标工作状态确认为第二目标功率单元的当前工作状态；
其中，第一目标功率单元为计算电压差值的第M大的电压值对应的功率单元；第二目标功率单元为计算电压差值的第M小的电压值对应的功率单元。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
在换流阀处于初始运行状态的情况下，向各功率单元输出初始控制信号，以使各功率单元之间的电压差值在容许范围内；
计算各功率单元的电压平均值，并根据电压平均值判断换流阀是否进入稳态运行状态；
若换流阀进入稳态运行状态，则第二稳态控制信号为初始控制信号。
在其中一个实施例中，在换流阀处于初始运行状态的情况下，向各功率单元输出初始控制信号步骤，包括：
在换流阀处于初始运行状态的情况下，向各功率单元电压输出初始控制信号，以使各功率单元均处于闭锁状态；
获取冗余数量N、斜坡函数和各功率单元的电压值；
根据斜坡函数的斜率，向各功率单元输出初始控制信号，以依次将N个最大的电压值对应的功率单元调整为切除状态。
在其中一个实施例中，获取目标相位区间和交流电压信号的实时相位的步骤，包括：
获取交流电压信号，并对交流电压信号进行延时处理，得到延时电压信号；
根据交流电压信号和延时电压信号，得到交流电压信号的实时相位。
第二方面，本申请还提供了一种换流阀的均压装置。所述装置应用于局放试验回路，局放试验回路包括换流阀、局放仪和高压交流发生器；换流阀的负极连接高压交流发生器；换流阀包括多个功率单元；高压交流发生器输出交流电压信号，以通过交流电压信号为处于闭锁状态的功率单元充电；所述装置包括：
相位获取模块，用于在换流阀处于稳态运行状态的情况下，获取目标相位区间和交流电压信号的实时相位；目标相位区间为局放仪退出检测状态的相位区间；
目标工作状态确定模块，用于对于交流电压信号的每一周期，若实时相位在目标相位区间内，则根据各功率单元之间的电压差值，确定各功率单元的目标工作状态；
稳态控制模块，用于基于各功率单元的目标工作状态向各功率单元输出第一稳态控制信号，以使各功率单元的当前工作状态为对应的目标工作状态；目标工作状态为闭锁状态或切除状态。
第三方面，本申请还提供了一种控制器，所述控制器包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一实施例所述的换流阀的均压方法的步骤。
第四方面，本申请还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，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的换流阀的均压方法的步骤。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的换流阀的均压方法的步骤。
上述换流阀的均压方法、装置、控制器和存储介质，在换流阀处于稳态运行状态的情况下，获取目标相位区间和高压交流发生器的交流电压信号的实时相位区间，对于交流电压信号的每一周期，若交流电压信号的实时相位在目标相位区间内，则局放仪退出检测状态，并根据各功率单元之间的电压差值，确定各功率单元的目标工作状态，从而可基于各功率单元的目标工作状态向各功率单元输出第一稳态控制信号，以使各功率单元的当前工作状态为对应的目标工作状态。对于交流信号的每一周期，若交流信号的实时相位在目标相位区间外，则向各功率单元输出第二稳态控制信号，以使各功率单元保持当前工作状态，并且局放仪对局放试验进行检测。从而可在目标相位区间内，任意切换功率单元的工作状态，并且局放试验标准不受功率单元的状态切换的影响，从而顺利进行局放试验。
附图说明
图1为一实施例中换流阀的均压方法的应用环境图；
图2为一实施例中换流阀的均压方法的流程示意图之一；
图3为一实施例中确定各功率单元的目标工作状态步骤的流程示意图；
图4为一实施例中换流阀的均压方法的流程示意图之二；
图5为一实施例中向各功率单元输出初始控制信号步骤的流程示意图；
图6为一个具体的实施例中换流阀的均压方法的流程顺序示意图；
图7为一实施例中换流阀的均压装置的结构框图；
图8为一实施例中控制器的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
随着柔性直流输电技术的发展，柔性直流输电换流阀已大规模应用于主干网。换流阀电压等级不断提高，已经成功应用于电能远距离传输、大容量可再生能源并网和异步电网互联等领域。为了换流阀的安全运行，换流阀在阀塔结构和功率单元设计完成后，需要进行若干型式试验，其中包括了局放试验。IEC标准中已定义了各试验项目的要求，局放试验以换流阀阀塔为单位进行。
目前，根据IEC型式试验标准，可分别在换流阀阀塔两端连接高压直流发生器和高压交流发生器，等效换流阀在实际运行过程中可能出现的最高电压值，该电压值将对试品阀塔充电。换流阀稳态运行时，单个功率单元电压值与过压保护阈值距离较近，在局放试验过程中由于试品换流阀中功率单元的分散性和充电速度等原因影响，可能会出现试品阀塔中个别功率单元电压偏高，产生过压保护动作使功率单元成为旁路，从而导致局放试验失败。
对于功率单元均压方法在实际工程应用中较成熟，但传统的功率单元均压方法仅适用于解锁运行状态，解锁运行状态即为实际工程应用中的运行状态。若将传统的功率单元均压方法直接应用于局放试验中，功率单元的开关器件的频繁动作会导致进行局放试验的试品换流阀局放超标，无法满足局放试验的要求。
本申请实施例提供的换流阀的均压方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，局放试验回路10包括第一局放仪110、第二局放仪120、高压直流发生器130、高压交流发生器140和试品换流阀150。试品换流阀150的负极分别连接第一局放仪110和高压直流发生器130，试品换流阀150的正极分别连接第二局放仪120和高压交流发生器140。换流阀150包括多个功率单元151，每一功率单元包括绝缘栅双极型晶体管T1、T2，二极管D1、D2，电阻RH，电容CH；对换流阀150充电即为对任一功率单元151的电容CH进行充电。
换流阀的均压方法通过换流阀的均压装置20实现，换流阀的均压装置20连接试品换流阀150。具体地，换流阀的均压装置20可以但不限于通过光纤分别连接试品换流阀150和电压采样模块160。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种换流阀的均压方法，以该方法执行于图1中的控制器为例进行说明为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S202，在换流阀处于稳态运行状态的情况下，获取目标相位区间和交流电压信号的实时相位；目标相位区间为局放仪退出检测状态的相位区间。
其中，局放仪包括第一局放仪110和第二局放仪120，两个局放仪的工作同步进行。稳态运行状态为换流阀的各功率单元电压平均值达到预设的阈值后，换流阀所处于的运行状态；在型式试验方法中，允许在固定相位区间进行开窗，消除功率单元的开关器件动作对局放试验的影响，即在局放仪开窗的相位区间内，局放仪退出检测状态，不对局放试验进行检测，可以理解，第一局放仪110开窗的相位区间和第二局放仪120开窗的相位区间相同。目标相位区间小于或等于第一局放仪110开窗的相位区间。
具体地，在换流阀处于稳态运行状态的情况下，可获取预设的第一局放仪110开窗的相位区间，可通过相位锁定的方式获取高压交流发生器输出的交流电压信号的实时相位。
在一个具体的实施例中，局放试验中，第一局放仪110开窗的相位区间为[-90°-β,-90°+β]，目标相位区间为[-90°-α,-90°+α]，其中，α小于或等于β。从而可以在[-90°-α,-90°+α]的相位内，进行功率单元的开关器件动作转换而不影响第一局放仪110和第二局放仪120对局放试验的检测结果。在一个示例中，α＝7.5°，β＝15°。
步骤S204，对于交流电压信号的每一周期，若实时相位在目标相位区间内，则根据各功率单元之间的电压差值，确定各功率单元的目标工作状态；基于各功率单元的目标工作状态向各功率单元输出第一稳态控制信号，以使各功率单元的当前工作状态为对应的目标工作状态；目标工作状态为闭锁状态或切除状态。
其中，实时相位在目标相位区间内为在[-90°-α,-90°+α]内，包括了-90°-α和-90°+α这两个取值，可以通过比较器判断实时相位是否落在目标相位区间。在换流阀处于稳态运行状态下，各功率单元处于闭锁状态或切除状态；交流电压信号为处于闭锁状态的功率单元进行充电，而不为处于切除状态的功率单元不进行充电；第一稳态控制信号为控制各功率单元是否进行工作状态转换的信号。
具体地，对于交流电压信号的每一周期，可通过实时比较实时相位和目标相位区间，判断实时相位是否落在目标相位区间；若实时相位落在目标相位区间内，则换流阀的均压装置20可将使能信号置于高电平，以计算各功率单元之间的电压差值，从而根据各功率单元之间的电压差值，确定各功率单元的目标工作状态。可以理解，目标工作状态可以为当前工作状态或新的工作状态。例如，功率单元的目前工作状态为闭锁状态，根据与该功率单元相关的差值确认，该功率单元的目标工作状态为闭锁状态或切除状态。从而换流阀的均压装置20基于各功率单元的目标工作状态输出第一稳态控制信号，以使各功率单元进行状态切换当前工作状态或保持当前工作状态。
步骤S206，对于交流电压信号的每一周期，若交流电压信号的实时相位在目标相位区间外，则向各功率单元输出第二稳态控制信号，以使各功率单元保持当前工作状态。
具体地，对于交流电压信号的每一周期，可通过实时比较实时相位和目标相位区间，判断实时相位是否落在目标相位区间；若实时相位落在目标相位区间外，则换流阀的均压装置20可将使能信号置于低电平，从而向各功率单元输出第二稳态控制信号，以使各功率单元保持当前工作状态。
上述换流阀的均压方法中，在换流阀处于稳态运行状态的情况下，获取目标相位区间和高压交流发生器的交流电压信号的实时相位区间，对于交流电压信号的每一周期，若交流电压信号的实时相位在目标相位区间内，则局放仪退出检测状态，并根据各功率单元之间的电压差值，确定各功率单元的目标工作状态，从而可基于各功率单元的目标工作状态向各功率单元输出第一稳态控制信号，以使各功率单元的当前工作状态为对应的目标工作状态。对于交流信号的每一周期，若交流信号的实时相位在目标相位区间外，则向各功率单元输出第二稳态控制信号，以使各功率单元保持当前工作状态，并且局放仪对局放试验进行检测。从而可在目标相位区间内，任意切换功率单元的工作状态，并且局放试验标准不受功率单元的状态切换的影响，从而顺利进行局放试验。
在一个实施例中，如图3所示，根据各功率单元之间的电压差值，确定各功率单元的目标工作状态的步骤，包括：
步骤S302，对各功率单元的电压值进行排序，得到稳态排序结果。
具体地，可以对各功率单元的电压值从大到小进行排序，得到稳态排序结果，该稳态排序结果为电压值降序；也可以对各功率单元从小到大进行排序，得到稳态排序结果，该稳态排序结果为电压值升序。
步骤S304，获取冗余数量N，并分别计算稳态排序结果中第M大的电压值和第M小的电压值之间的差值，得到各电压差值；其中，M＝1，2，……，N；
其中，冗余数量N为设计换流阀过程中冗余设计的功率单元的数量，同时该数量为处于切除状态的功率单元的数量，以使换流阀稳态运行状态情况下，保持处于闭锁状态的功率单元数量和处于切除状态的功率单元的数量不变。
具体地，获取冗余数量N，从而可获取N个电压最大值和N个电压最小值，计算电压最大值和电压最小值之间的电压差值，计算电压次大值和电压次小值之间的电压差值，以此类推计算得到N个电压差值。
进一步地，还可以同步进行从大到小排序和从小到大排序，获取N个电压最大值和N个电压最小值后停止排序，以减少工作量，提高效率。
步骤S306，根据每一电压差值，确定各电压差值对应的功率单元的目标工作状态。
其中，每一电压差值对应两个功率单元，电压值较小的功率单元处于切除状态，电压值较大的功率单元处于闭锁状态；
具体地，根据每一电压差值，确定各电压差值对应的两个功率单元的目标工作状态。例如，确定处于闭锁状态的功率单元是否切换为切除状态，确定处于切除状态的功率单元是否切换为闭锁状态。
本实施例中，通过获取N个电压最大值和N个电压最小值，分别计算第M大的电压值和第M小的电压值之间的差值，得到N个电压差值，从而可根据每一电压差值，确定每一电压差值对应的两个功率单元的目标工作状态，可使处于闭锁状态的功率单元和处于切除状态的功率单元同时切换工作状态或保持当前工作状态，从而能够保持换流阀中处于闭锁状态的功率单元数量和处于切除状态的功率单元数量不变，避免产生冲击电流，影响局放试验的进行。
在一个实施例中，根据每一电压差值，确定电压差值对应的功率单元的目标工作状态的步骤，包括：
对于每一电压差值，将电压差值与启动阈值做比较；若电压差值大于启动阈值，则将第一目标功率单元的目标工作状态确定为切除状态，并将第二目标功率单元的目标工作状态确定为闭锁状态；若电压差值小于或等于启动阈值，则将第一目标功率单元的目标工作状态确定为第一目标功率单元的当前工作状态，以及将第二目标功率单元的目标工作状态确认为第二目标功率单元的当前工作状态；
其中，第一目标功率单元为计算电压差值的第M大的电压值对应的功率单元；第二目标功率单元为计算电压差值的第M小的电压值对应的功率单元。
具体地，启动阈值为各功率单元之间的电压差值最大偏差范围；若其中两个功率单元的电压差值大于电压值最大偏差范围，则需要对这两个功率单元进行工作状态的转换，即将处于闭锁状态的功率单元转换为切除状态，以切除对该功率单元的充电；将处于切除出状态的功率单元转换为闭锁状态，以对该功率单元进行充电。若其中两个功率单元的电压差值在最大电压值偏差范围内，则保持着两个功率单元的目前工作状态不变。
本实施例中，通过各功率单元的电压差值与启动阈值做比较，从而可以根据该比较结果，确定对应各功率单元的目标工作状态，能够有效地控制各功率单元的电压差值在局放试验要求的范围内，以顺利进行局放试验。
在一个实施例中，如图4所示，所述方法还包括：
步骤S402，在换流阀处于初始运行状态的情况下，向各功率单元输出初始控制信号，以使各功率单元之间的电压差值在容许范围内；
其中，容许范围即为各功率单元之间的电压差值最大偏差范围。
具体地，初始运行状态为换流阀进入稳态运行状态之前对换流阀进行初步充电运行的状态；初始控制信号为初始运行状态对各功率单元的充电进行控制的信号，初始控制信号还用于控制功率单元处于闭锁状态的功率单元和处于切除状态的功率单元数量不变。
在换流阀处于初始运行状态的情况下，需要对充电速度较快的功率单元进行充电控制，使其处于切除状态。
步骤S40，计算各功率单元的电压平均值，并根据电压平均值判断换流阀是否进入稳态运行状态。
步骤S406，若换流阀进入稳态运行状态，则第二稳态控制信号为初始控制信号。
具体地，电压平均值可根据实际试验需要进行预设，若各功率单元的平均电压达到预设值，控制换流阀进入稳态运行状态，并在换流阀初始运行状态转换为稳态运行状态的阶段，输出信号为初始控制信号，以保持处于闭锁状态的功率单元和处于切除状态的功率数量不变。
本实施例中，通过在流阀初始运行状态转换为稳态运行状态的阶段，输出初始控制信号，避免状态转换过程中换流阀中功率单元切除状态和闭锁状态的个数突变而对局放试验造成不良的影响。
在一个实施例中，如图5所示，在换流阀处于初始运行状态的情况下，向各功率单元输出初始控制信号步骤，包括：
步骤S502，在换流阀处于初始运行状态的情况下，向各功率单元电压输出初始控制信号，以使各功率单元均处于闭锁状态。
步骤S504，获取冗余数量N、斜坡函数和各功率单元的电压值。
步骤S506，根据斜坡函数的斜率，向各功率单元输出初始控制信号，以依次将N个最大的电压值对应的功率单元调整为切除状态。
其中，初始控制信号还可以为使各功率单元处于闭锁状态的信号，以对各功率单元进行充电；冗余数量N为设计换流阀过程中冗余设计的功率单元的数量，需要对该数量的功率单元的状态调整为切除状态；斜坡函数可以为以横轴为时间，纵轴为数量的函数。
具体地，输出初始控制信号，以对各功率单元进行充电，在对各功率单元进行充电的情况下，获取功率单元的冗余数量N和预设的斜坡函数；从而可获取N个电压最大值(Umax1，……，UmaxN)，并停止排序，得到初始排序结果；根据初始排序结果，换流阀的均压装置20启动计时器，可根据斜坡函数的斜率，经过固定的时间间隔T1，逐个将功率单元调整为切除状态，得到N个处于切除状态的功率单元后截止，其余功率单元为闭锁状态，并保持各功率单元的工作状态直到换流阀进入稳态运行状态。其中，时间间隔T1可选择为小于或等于交流电压发生器的输出电压周期时间(20ms)。
本实施例中，根据斜坡函数，逐步对N个最大电压值对应的功率单元调整为切除状态，可避免多个功率单元的工作状态同时转换而产生冲击电流，从而避免了对局放试验产生不良影响。
在一个实施例中，获取目标相位区间和交流电压信号的实时相位的步骤，包括：
获取交流电压信号，并对交流电压信号进行延时处理，得到延时电压信号；
根据交流电压信号和延时电压信号，得到交流电压信号的实时相位。
具体地，可以通过在局放试验回路中设置电压采样模块来获取高压交流发生器140的交流电压信号，也可以使换流阀的均压装置20本身具有电压采样功能。
可以将交流电压信号输入至锁相环第一输入端，再将交流电压信号经延时环节后输入至锁相环第二输入端，锁相环输出交流电压信号的实时相位。
在一个具体的实施例中，如图6所示，换流阀的均压方法，包括以下步骤：
步骤S610，在换流阀处于初始运行状态的情况下，向各功率单元电压输出初始控制信号，以使各功率单元均处于闭锁状态；获取冗余数量N、斜坡函数和各功率单元的电压值；根据斜坡函数的斜率，向各功率单元输出初始控制信号，以依次将N个最大的电压值对应的功率单元调整为切除状态。
步骤S620，计算各功率单元的电压平均值，并根据电压平均值判断换流阀是否进入稳态运行状态；若换流阀进入稳态运行状态，则第二稳态控制信号为初始控制信号。
步骤S630，在换流阀处于稳态运行状态的情况下，获取目标相位区间和交流电压信号的实时相位；目标相位区间为局放仪退出检测状态的相位区间。
步骤S640，对于交流电压信号的每一周期，若实时相位在目标相位区间内，对各功率单元的电压值进行排序，得到稳态排序结果。
步骤S650，获取冗余数量N，并分别计算稳态排序结果中第M大的电压值和第M小的电压值之间的差值，得到各电压差值；其中，M＝1，2，……，N。
步骤S660，对于每一电压差值，将电压差值与启动阈值做比较；若电压差值大于启动阈值，则将第一目标功率单元的目标工作状态确定为切除状态，并将第二目标功率单元的目标工作状态确定为闭锁状态；若电压差值小于或等于启动阈值，则将第一目标功率单元的目标工作状态确定为第一目标功率单元的当前工作状态，以及将第二目标功率单元的目标工作状态确认为第二目标功率单元的当前工作状态。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的换流阀的均压方法的换流阀的均压装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个换流阀的均压装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于换流阀的均压方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种换流阀的均压装置，所述装置应用于局放试验回路，局放试验回路包括换流阀、局放仪和高压交流发生器；换流阀的负极连接高压交流发生器；换流阀包括多个功率单元；高压交流发生器输出交流电压信号，以通过交流电压信号为处于闭锁状态的功率单元充电；所述装置包括：相位获取模块、目标工作状态确定模块、稳态控制模块，其中：
相位获取模块710，用于在换流阀处于稳态运行状态的情况下，获取目标相位区间和交流电压信号的实时相位；目标相位区间为局放仪退出检测状态的相位区间。
目标工作状态确定模块720，用于对于交流电压信号的每一周期，若实时相位在目标相位区间内，则根据各功率单元之间的电压差值，确定各功率单元的目标工作状态。
稳态控制模块730，用于基于各功率单元的目标工作状态向各功率单元输出第一稳态控制信号，以使各功率单元的当前工作状态为对应的目标工作状态；目标工作状态为闭锁状态或切除状态。
在一个实施例中，目标工作状态确定模块720，包括：
电压值排序单元，用于对各功率单元的电压值进行排序，得到稳态排序结果。
冗余数量获取单元，用于获取冗余数量N。
差值计算单元，用于分别计算稳态排序结果中第M大的电压值和第M小的电压值之间的差值，得到各电压差值；其中，M＝1，2，……，N；
目标工作状态确定单元，用于根据每一电压差值，确定各电压差值对应的功率单元的目标工作状态。
在一个实施例中，目标工作状态确定单元为阈值比较单元，以用于对于每一电压差值，将电压差值与启动阈值做比较；若电压差值大于启动阈值，则将第一目标功率单元的目标工作状态确定为切除状态，并将第二目标功率单元的目标工作状态确定为闭锁状态；若电压差值小于或等于启动阈值，则将第一目标功率单元的目标工作状态确定为第一目标功率单元的当前工作状态，以及将第二目标功率单元的目标工作状态确认为第二目标功率单元的当前工作状态；
其中，第一目标功率单元为计算电压差值的第M大的电压值对应的功率单元；第二目标功率单元为计算电压差值的第M小的电压值对应的功率单元。
在一个实施例中，所述装置还包括：
初始控制信号输出模块，用于在换流阀处于初始运行状态的情况下，向各功率单元输出初始控制信号，以使各功率单元之间的电压差值在容许范围内；
电压平均值模块，计算各功率单元的电压平均值，并根据电压平均值判断换流阀是否进入稳态运行状态；
运行状态转换模块，用于控制换流阀进入稳态运行状态，第二稳态控制信号为初始控制信号。
在一个实施例中，初始控制信号输出模块，包括：
闭锁控制单元，用于在换流阀处于初始运行状态的情况下，向各功率单元电压输出初始控制信号，以使各功率单元均处于闭锁状态；
数据获取单元，用于获取冗余数量N、斜坡函数和各功率单元的电压值；
状态调整单元，用于根据斜坡函数的斜率，向各功率单元输出初始控制信号，以依次将N个最大的电压值对应的功率单元调整为切除状态。
在一个实施例中，相位获取模块710，包括：
交流信号获取单元，用于获取交流电压信号，并对交流电压信号进行延时处理，得到延时电压信号；
实时相位获取单元，用于根据交流电压信号和延时电压信号，得到交流电压信号的实时相位。
上述换流阀的均压装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于控制器中的处理器中，也可以以软件形式存储于控制器中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种控制器，该控制器可以是终端，其内部结构图可以如图8所示。该控制器包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该控制器的处理器用于提供计算和控制能力。该控制器的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该控制器的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种换流阀的均压方法。该控制器的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该控制器的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是控制器外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的控制器的限定，具体的控制器可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，还提供了一种控制器，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种换流阀的均压方法，其特征在于，所述方法应用于局放试验回路，所述局放试验回路包括换流阀、局放仪和高压交流发生器；所述换流阀的负极连接高压交流发生器；所述换流阀包括多个功率单元；所述高压交流发生器输出交流电压信号，以通过所述交流电压信号为处于闭锁状态的功率单元充电；所述方法包括：
在所述换流阀处于稳态运行状态的情况下，获取目标相位区间和所述交流电压信号的实时相位；所述目标相位区间为所述局放仪退出检测状态的相位区间；所述稳态运行状态为所述换流阀的各功率单元电压平均值达到预设的阈值的情况下，所述换流阀所处于的运行状态；
对于所述交流电压信号的每一周期，若所述实时相位在所述目标相位区间内，则根据各所述功率单元之间的电压差值，确定各所述功率单元的目标工作状态；基于各所述功率单元的目标工作状态向各所述功率单元输出第一稳态控制信号，以使各所述功率单元的当前工作状态为对应的目标工作状态；所述目标工作状态为所述闭锁状态或切除状态；
对于所述交流电压信号的每一周期，若所述交流电压信号的实时相位在所述目标相位区间外，则向各所述功率单元输出第二稳态控制信号，以使各所述功率单元保持当前工作状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各所述功率单元之间的电压差值，确定各所述功率单元的目标工作状态的步骤，包括：
对各所述功率单元的电压值进行排序，得到稳态排序结果；
获取冗余数量N，并分别计算稳态排序结果中第M大的所述电压值和第M小的所述电压值之间的差值，得到各电压差值；其中，M＝1，2，……，N；
根据每一所述电压差值，确定各所述电压差值对应的功率单元的目标工作状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据每一所述电压差值，确定所述电压差值对应的功率单元的所述目标工作状态的步骤，包括：
对于每一所述电压差值，将所述电压差值与启动阈值做比较；若所述电压差值大于所述启动阈值，则将第一目标功率单元的目标工作状态确定为切除状态，并将第二目标功率单元的目标工作状态确定为闭锁状态；若所述电压差值小于或等于所述启动阈值，则将所述第一目标功率单元的目标工作状态确定为所述第一目标功率单元的当前工作状态，以及将所述第二目标功率单元的目标工作状态确认为所述第二目标功率单元的当前工作状态；
其中，所述第一目标功率单元为计算所述电压差值的第M大的所述电压值对应的功率单元；所述第二目标功率单元为计算所述电压差值的第M小的所述电压值对应的功率单元。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述换流阀处于初始运行状态的情况下，向各所述功率单元输出初始控制信号，以使各所述功率单元之间的电压差值在容许范围内；
计算各所述功率单元的电压平均值，并根据所述电压平均值判断所述换流阀是否进入所述稳态运行状态；
若所述换流阀进入所述稳态运行状态，则第二稳态控制信号为所述初始控制信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述换流阀处于初始运行状态的情况下，向各所述功率单元输出初始控制信号步骤，包括：
在所述换流阀处于初始运行状态的情况下，向各所述功率单元电压输出所述初始控制信号，以使各功率单元均处于闭锁状态；
获取冗余数量N、斜坡函数和各所述功率单元的电压值；
根据所述斜坡函数的斜率，向各所述功率单元输出初始控制信号，以依次将N个最大的所述电压值对应的所述功率单元调整为切除状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标相位区间和所述交流电压信号的实时相位的步骤，包括：
获取所述交流电压信号，并对所述交流电压信号进行延时处理，得到延时电压信号；
根据所述交流电压信号和延时电压信号，得到所述交流电压信号的实时相位。
7.一种换流阀的均压装置，其特征在于，所述装置应用于局放试验回路，所述局放试验回路包括换流阀、局放仪和高压交流发生器；所述换流阀的负极连接高压交流发生器；所述换流阀包括多个功率单元；所述高压交流发生器输出交流电压信号，以通过所述交流电压信号为处于闭锁状态的功率单元充电；所述装置包括：
相位获取模块，用于在所述换流阀处于稳态运行状态的情况下，获取目标相位区间和所述交流电压信号的实时相位；所述目标相位区间为所述局放仪退出检测状态的相位区间；所述稳态运行状态为所述换流阀的各功率单元电压平均值达到预设的阈值的情况下，所述换流阀所处于的运行状态；
目标工作状态确定模块，用于对于所述交流电压信号的每一周期，若所述实时相位在所述目标相位区间内，则根据各所述功率单元之间的电压差值，确定各所述功率单元的目标工作状态；
稳态控制模块，用于基于各所述功率单元的目标工作状态向各所述功率单元输出第一稳态控制信号，以使各所述功率单元的当前工作状态为对应的目标工作状态；所述目标工作状态为所述闭锁状态或切除状态。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述目标工作状态确定模块包括电压值排序单元、冗余数量获取单元、差值计算单元和目标工作状态确定单元；
所述电压值排序单元，用于对各所述功率单元的电压值进行排序，得到稳态排序结果；
所述冗余数量获取单元，用于获取冗余数量N；
所述差值计算单元，用于分别计算稳态排序结果中第M大的所述电压值和第M小的所述电压值之间的差值，得到各电压差值；其中，M＝1，2，……，N；
所述目标工作状态确定单元，用于根据每一所述电压差值，确定各所述电压差值对应的功率单元的目标工作状态。
9.一种控制器，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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