CN114374215B - 一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法及装置 - Google Patents

一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法及装置，该方法包括：将上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref；直流电流参考值Idcref与整流站的直流电流实际值Idc作差后输入PI控制器进行调节，输出触发角余弦值；经过反余弦计算，输出整流站触发角。该方法可以在逆变侧交流系统严重故障工况下，将直流电流限制到较低水平，减小VSC直流过电压持续时间和可控避雷器能量，有利于交流系统故障穿越成功。在逆变侧交流系统一般性故障工况下，适当限制直流电流，有利于加快系统恢复速度，不影响整流侧交流系统故障穿越和直流线路故障重启。

Description

一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法及装置
技术领域
本发明涉及特高压直流输电技术领域，具体涉及一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法及装置。
背景技术
常规特高压直流输电系统使用电网换相型换流器LCC，存在逆变侧换相失败造成系统传输功率中断的缺陷。对于特高压混合直流输电系统，逆变站一般使用电压源型换流器VSC或者使用LCC与VSC的组合拓扑。电压源型换流器具有无换相失败，有功功率和无功功率独立控制，无需配置交流滤波器等优点。逆变站LCC与VSC级联拓扑结构可以在一定程度预防换相失败和抑制换相失败导致的系统功率中断，但是逆变侧交流系统故障时，整流侧如何有效协调直流功率，保证交流系统故障穿越成功及系统快速恢复成为一个难题。
现有的整流侧极控系统配置低压限流功能，通过检测直流低电压，限制直流电流参考值。当逆变侧交流系统发生接地故障时，LCC很可能换相失败，导致直流电压跌落，低压限流功能动作，限制直流电流参考值。直流电压跌落越大，直流电流参考值被限制到越小的水平。交流系统故障清除后，直流电压恢复，低压限流功能退出，直流电流参考值恢复到故障前水平，系统功率恢复至稳态。
对于逆变站为LCC与VSC混合级联拓扑结构，逆变侧交流系统故障时，LCC很可能发生换相失败，极母线直流电压跌落(典型值为800kV跌落至400kV)，在故障发展过程中，由于VSC功率盈余，直流电压将逐渐增大。当交流系统发生严重故障(比如三相接地故障)时，VSC子模块过电压较大，VSC直流电压可能达到1.3倍过电压(典型值为520kV)，甚至更高。此时整流侧的极母线直流电压将很可能大于0.65pu(直流电压典型基准值为800kV)，常规的低压限流功能只能小幅度降低直流电流参考值，VSC直流侧功率盈余仍然较大，可控避雷器吸收能量较大。当交流系统发生一般性故障(比如单相接地故障)时，VSC子模块过压较小，整流侧的直流电压跌落至0.5pu(直流电压典型基准值为800kV)附近，常规低压限流功能将直流电流参考值限制到一个较低水平，并且故障过程中整流侧触发角被调整到较大值，导致系统功率恢复时间较长。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法及装置，在逆变侧交流系统发生严重故障时能够大幅降低直流电流参考值，从而降低可控避雷器能量。在逆变侧交流系统发生一般性故障时，能够适当限制直流电流参考值，从而加快系统功率恢复速度。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案实现：
本发明的第一方面提供了一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法，所述特高压混合直流输电系统包括整流站和逆变站，所述低压限流控制方法对整流站进行电流控制，包括如下步骤：
将上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref；
所述直流电流参考值Idcref与整流站的直流电流实际值Idc作差后输入PI控制器进行调节，输出触发角余弦值；
经过反余弦计算，输出整流站触发角。
进一步的，所述上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref包括：
实时采集整流站的直流电压Udc；设置直流电压最大限值Umax；
当整流侧接收到逆变侧交流系统故障信号时：
在Udc和Umax之间选择Umax作为直流电压惯性环节的输入；在T1和T2之间，选择T1作为直流电压惯性环节的输入，其中，T1和T2为直流电压惯性环节时间常数，T1＜T2；
经直流电压惯性环节处理后，进入低直流电压限流环节进行处理，输出第一直流电流参考值；
当逆变侧交流系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T2；
当通信系统故障时：
在Uacposmin_OS和Umax之间选择Umax作为交流电压惯性环节的输入；在T3和T4之间，选择T3作为交流电压惯性环节的输入，其中，Uacposmin_OS为逆变侧换流器交流母线电压正序分量最小值；T3和T4为交流电压惯性环节时间常数，T3＜T4；
经交流电压惯性环节处理后，进入低交流电压限流环节进行处理，输出第二直流电流参考值；
当通信系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T4；
选择第一直流电流参考值和第二直流电流参考值中的较小值作为直流电流参考值Idcref输出。
进一步的，所述低直流电压限流环节为非线性函数，其解析式为：
Udf为直流电压惯性环节输出信号，直流电压限流环节处理结果Idcref1限制在(UL1、IL1)和(UH1、Idcord)之间，其中，UL1、IL1和UH1分别为低直流电压限流环节参数，由运行方式确定。
进一步的，所述低交流电压限流环节为非线性函数，其解析式为：
Uaf为交流电压惯性环节输出信号，交流电压限流环节处理结果Idcref2限制在(UL2、IL2)和(UH2、Idcord)之间，其中，UL2、IL2和UH2分别为低交流电压限流环节参数，由运行方式确定。
进一步的，所述PI控制器进行调节包括将输出的触发角余弦值限定在cosαmin和cosαmax之间，当cosα＞cosαmax时，输出为cosαmax；当cosα＜cosαmin时，输出为cosαmin；当cosαmin≤cosα≤cosαmax时，输出为cosα；其中，α为触发角，cosαmax为触发角余弦最大值，cosαmin为触发角余弦最小值。
本发明的第二方面提供了一种特高压混合直流输电系统低压限流控制装置，所述特高压混合直流输电系统包括整流站和逆变站，包括：
低压限流控制器：将上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref；
作差计算器：将所述直流电流参考值Idcref与整流站的直流电流实际值Idc进行作差计算；
PI控制器：将作差计算的结果输入PI控制器进行调节，输出触发角余弦值；
反余弦计算器：将输出触发角余弦值经过反余弦计算，输出整流站触发角。
进一步的，所述低压限流控制器包括：低直流电压限流环节升电流标志判断模块、直流电压惯性环节、低直流电压限流环节、低交流电压限流环节升电流标志判断模块、交流电压惯性环节、低交流流电压限流环节以及比较器环节；
所述低直流电压限流环节升电流标志判断模块判断逆变侧交流系统故障信号；
当整流侧接收到逆变侧交流系统故障信号时：
在Udc和Umax之间选择Umax作为直流电压惯性环节的输入；在T1和T2之间，选择T1作为直流电压惯性环节的输入，其中，Udc为整流站的直流电压；Umax为设置的直流电压最大限值；T1和T2为直流电压惯性环节时间常数，T1＜T2；
经直流电压惯性环节处理后，进入低直流电压限流环节进行处理，输出第一直流电流参考值；
当逆变侧交流系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T2；
低交流电压限流环节升电流标志判断模块判断通信系统故障；
当通信系统故障时：
在Uacposmin_OS和Umax之间选择Umax作为交流电压惯性环节的输入；在T3和T4之间，选择T3作为交流电压惯性环节的输入，其中，Uacposmin_OS为逆变侧换流器交流母线电压正序分量最小值；T3和T4为交流电压惯性环节时间常数，T3＜T4；
经交流电压惯性环节处理后，进入低交流电压限流环节进行处理，输出第二直流电流参考值；
当通信系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T4；
选择第一直流电流参考值和第二直流电流参考值中的较小值作为直流电流参考值Idcref输出。
进一步的，所述低直流电压限流环节为非线性函数，其解析式为：
Udf为直流电压惯性环节输出信号，直流电压限流环节处理结果Idcref1限制在(UL1、IL1)和(UH1、Idcord)之间，其中，UL1、IL1和UH1分别为低直流电压限流环节参数，由运行方式确定。
进一步的，所述低交流电压限流环节为非线性函数，其解析式为：
Uaf为交流电压惯性环节输出信号，交流电压限流环节处理结果Idcref2限制在(UL2、IL2)和(UH2、Idcord)之间，其中，UL2、IL2和UH2分别为低交流电压限流环节参数，由运行方式确定。
进一步的，所述PI控制器将输出的触发角余弦值限定在cosαmin和cosαmax之间，当cosα＞cosαmax时，输出为cosαmax；当cosα＜cosαmin时，输出为cosαmin；当cosαmin≤cosα≤cosαmax时，输出为cosα；其中，α为触发角，cosαmax为触发角余弦最大值，cosαmin为触发角余弦最小值。
综上所述，本发明提供了一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法及装置，该方法包括：将上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref；直流电流参考值Idcref与整流站的直流电流实际值Idc作差后输入PI控制器进行调节，输出触发角余弦值；经过反余弦计算，输出整流站触发角。该方法可以在逆变侧交流系统严重故障工况下，将直流电流限制到较低水平，减小VSC直流过电压持续时间和可控避雷器能量，有利于交流系统故障穿越成功。在逆变侧交流系统一般性故障工况下，适当限制直流电流，有利于加快系统恢复速度，不影响整流侧交流系统故障穿越和直流线路故障重启。
附图说明
图1是本发明实施例的特高压混合直流输电系统拓扑示意图；
图2是本发明实施例的特高压混合直流输电系统低压限流控制方法的流程示意图；
图3是本发明实施例的特高压混合直流输电系统整流站电流控制器框图；
图4是本发明实施例的特高压混合直流输电系统低压限流控制框图。
附图标记：LCC:电网换相换流器；VSC:电压源型换流器；ACF:交流滤波器；DCF:直流滤波器；Udc:本站直流电压；Idcord:上级控制功能输出的电流指令；Uacposmin_OS:逆变站各换流器交流母线正序电压最小值；Idcref:直流电流参考值；Idc:直流电流；cosαmax:触发角余弦最大值；cosαmin:触发角余弦最小值；Udc:本站直流电压；Umax:直流电压最大限值；T1、T2:直流电压惯性环节时间常数；T3、T4:交流电压惯性环节时间常数；UL1、IL1和UH1:低直流电压限流环节参数；UL2、IL2和UH2:低交流电压限流环节参数；Idcord:上级控制功能输出的电流指令；Idcref:直流电流参考值。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
图1是本发明提供的特高压混合直流输电系统拓扑结构图。该特高压混合直流输电系统的整流站(送端)与常规特高压相同，包括电网换相换流器(LCC)，LCC阀组并联有直流滤波器(DCF)，交流输入端设置有接地的交流滤波器(ACF)。逆变站(受端)高端阀组为电网换相型换流器(LCC)，LCC阀组并联有直流滤波器(DCF)，交流输出端设置有接地的交流滤波器(ACF)；低端阀组为三个并联的电压源型换流器VSC(分别为VSC1、VSC2、VSC3)，VSC阀组直流侧并联可控避雷器。
本发明的第一方面提供了一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法，所述特高压混合直流输电系统包括整流站和逆变站，低压限流控制方法对整流站进行电流控制，如图2所示，包括如下步骤：
步骤S100，将上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref；
步骤S200，所述直流电流参考值Idcref与整流站的直流电流实际值Idc作差后输入PI控制器进行调节，输出触发角余弦值；
步骤S300，经过反余弦计算，输出整流站触发角。
具体的，如图3所示，图3是本发明提供的特高压混合直流输电系统整流站电流控制器框图。上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理后，输出直流电流参考值。直流电流参考值和实际值作差经PI调节，输出触发角余弦值，然后经过反余弦计算，输出整流站触发角。相对于常规特高压直流电流控制方案，本发明的低压限流控制器关联逆变站换流器交流母线电压。
进一步的，所述上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref包括：
实时采集整流站的直流电压Udc；设置直流电压最大限值Umax；
当整流侧接收到逆变侧交流系统故障信号时：
在Udc和Umax之间选择Umax作为直流电压惯性环节的输入；在T1和T2之间，选择T1作为直流电压惯性环节的输入，其中，T1和T2为直流电压惯性环节时间常数，T1＜T2；
经直流电压惯性环节处理后，进入低直流电压限流环节进行处理，输出第一直流电流参考值；
当逆变侧交流系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T2；
当通信系统故障时：
在Uacposmin_OS和Umax之间选择Umax作为交流电压惯性环节的输入；在T3和T4之间，选择T3作为交流电压惯性环节的输入，其中，Uacposmin_OS为逆变侧换流器交流母线电压正序分量最小值；T3和T4为交流电压惯性环节时间常数，T3＜T4；
经交流电压惯性环节处理后，进入低交流电压限流环节进行处理，输出第二直流电流参考值；
当通信系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T4；
选择第一直流电流参考值和第二直流电流参考值中的较小值作为直流电流参考值Idcref输出。
具体的，如图4所示，图4是本发明提供的特高压混合直流输电系统低压限流控制框图。低压限流控制主要包括：低直流电压限流环节、低交流电压限流环节、直流电压惯性环节和交流电压惯性环节。直流电流参考值为低直流电压限流环节和低交流电压限流环节计算的较小值。Udc为直流电压，Umax为直流电压最大限值，整流侧接收到逆变侧交流系统故障信号时，选择Umax作为低直流电压限流环节的输入，实际上起到屏蔽低直流电压限流环节。T1和T2为直流电压惯性环节时间常数，T1＜T2。故障阶段电压惯性环节时间常数为T1，控制系统能快速检测到低电压，从而快速限流。当故障清除后，直流电压将增大，低直流电压限流环节将升高电流参考值。控制系统判定低直流电压限流环节升电流标志后，电压惯性环节时间常数切换为T2，限制系统恢复过程中直流电压和直流电流过冲。Uacposmin_OS为逆变侧各个投运换流器交流母线正序电压的最小幅值。当通信系统故障时，低交流电压限流环节的输入电压为Umax，实际起到屏蔽低交流电压限流环节的作用。T3和T4为交流电压惯性环节时间常数，T3＜T4。故障阶段交流电压惯性环节时间常数为T3，控制系统能快速检测到低电压，从而快速限流。当故障清除后，交流电压将增大，低交流电压限流环节将升高电流参考值。控制系统判定低交流电压限流环节升电流标志后，电压惯性环节时间常数切换为T4，限制系统恢复过程中直流电压和电流过冲。UL2、IL2和UH2为低交流电压限流环节参数，低压限流功能参数与运行方式相关。当逆变站投运一个LCC和两个VSC方式(简称1+2方式)大功率运行工况下，逆变侧发生交流系统三相接地故障时，VSC直流侧出现大量盈余功率，VSC子模块电容过电压较大，可控避雷器能量较大，因此需要通过设置合理的低交流电压限流环节参数，快速限制电流参考值到较低水平，确保交流系统故障穿越成功。对于逆变站投运一个LCC和三个VSC方式(简称1+3方式)，逆变侧交流系统故障导致VSC子模块电容过电压偏小，可控避雷器能量偏小，可通过设置合理的低交流电压限流环节参数，限制直流电流参考值到合理水平，加快故障清除后系统恢复速度。当整流侧交流系统故障或直流线路故障时，直流电压跌落，低直流电压限流环节将动作，限制直流电流参考值，减小系统恢复过程中直流电压和电流过冲。
进一步的，所述低直流电压限流环节为非线性函数，其解析式为：
Udf为直流电压惯性环节输出信号，直流电压限流环节处理结果Idcref1限制在(UL1、IL1)和(UH1、Idcord)之间，其中，UL1、IL1和UH1分别为低直流电压限流环节参数，由运行方式确定。
进一步的，所述低交流电压限流环节
为非线性函数，其解析式为：
Uaf为交流电压惯性环节输出信号，交流电压限流环节处理结果Idcref2限制在(UL2、IL2)和(UH2、Idcord)之间，其中，UL2、IL2和UH2分别为低交流电压限流环节参数，由运行方式确定。
进一步的，所述PI控制器进行调节包括将输出的触发角余弦值限定在cosαmin和cosαmax之间，当cosα＞cosαmax时，输出为cosαmax；当cosα＜cosαmin时，输出为cosαmin；当cosαmin≤cosα≤cosαmax时，输出为cosα；其中，α为触发角，cosαmax为触发角余弦最大值，cosαmin为触发角余弦最小值。
本发明的第二方面提供了一种特高压混合直流输电系统低压限流控制装置，所述特高压混合直流输电系统包括整流站和逆变站，包括：低压限流控制器：将上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref；作差计算器：将所述直流电流参考值Idcref与整流站的直流电流实际值Idc进行作差计算；PI控制器：将作差计算的结果输入PI控制器进行调节，输出触发角余弦值；反余弦计算器：将输出触发角余弦值经过反余弦计算，输出整流站触发角。
进一步的，所述低压限流控制器包括：低直流电压限流环节升电流标志判断模块、直流电压惯性环节、低直流电压限流环节、低交流电压限流环节升电流标志判断模块、交流电压惯性环节、低交流流电压限流环节以及比较器环节。
低直流电压限流环节升电流标志判断模块判断逆变侧交流系统故障信号；当整流侧接收到逆变侧交流系统故障信号时：
在Udc和Umax之间选择Umax作为直流电压惯性环节的输入；在T1和T2之间，选择T1作为直流电压惯性环节的输入，其中，Udc为整流站的直流电压；Umax为设置的直流电压最大限值；T1和T2为直流电压惯性环节时间常数，T1＜T2；
经直流电压惯性环节处理后，进入低直流电压限流环节进行处理，输出第一直流电流参考值；
当逆变侧交流系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T2；
低交流电压限流环节升电流标志判断模块判断通信系统故障；当通信系统故障时：
在Uacposmin_OS和Umax之间选择Umax作为交流电压惯性环节的输入；在T3和T4之间，选择T3作为交流电压惯性环节的输入，其中，Uacposmin_OS为逆变侧换流器交流母线电压正序分量最小值；T3和T4为交流电压惯性环节时间常数，T3＜T4；
经交流电压惯性环节处理后，进入低交流电压限流环节进行处理，输出第二直流电流参考值；
当通信系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T4；
选择第一直流电流参考值和第二直流电流参考值中的较小值作为直流电流参考值Idcref输出。
综上所述，本发明提供了一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法及装置，相对于常规的低压限流控制方法，本发明提出的低压限流控制方法包括低直流电压限流、低交流电压限流、直流电压惯性环节和交流电压惯性环节四个部分，直流电流参考值为低直流电压限流环节和低交流电压限流环节计算的较小值。整流站控制系统采集本站直流电压，并通过站间通信获取逆变站投运换流器交流母线电压。计算逆变站交流母线正序电压最小值，判断逆变侧交流系统是否发生故障，并且根据交流电压跌落程度限制整流站直流电流参考值。在故障阶段，选取一个较小的交流电压惯性时间常数，低交流电压限流环节能够快速检测到低电压，从而快速限制直流电流。当故障清除后，交流电压增大，低交流电压限流环节将升高电流参考值。控制系统判定低交流电压限流环节升电流标志后，交流电压惯性环节时间常数切换至一个较大参数，限制系统恢复过程中直流电压和直流电流过冲。该方法可以在逆变侧交流系统严重故障工况下，将直流电流限制到较低水平，减小VSC直流过电压持续时间和可控避雷器能量，有利于交流系统故障穿越成功。在逆变侧交流系统一般性故障工况下，适当限制直流电流，有利于加快系统恢复速度。本发明提出的方法不影响整流侧交流系统故障穿越和直流线路故障重启。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种特高压混合直流输电系统低压限流控制方法，所述特高压混合直流输电系统包括整流站和逆变站，所述低压限流控制方法对整流站进行电流控制，其特征在于，包括如下步骤：将上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref；所述直流电流参考值Idcref与整流站的直流电流实际值Idc作差后输入PI控制器进行调节，输出触发角余弦值；经过反余弦计算，输出整流站触发角；
所述上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref包括：实时采集整流站的直流电压Udc；设置直流电压最大限值Umax；当整流侧接收到逆变侧交流系统故障信号时：在Udc和Umax之间选择Umax作为直流电压惯性环节的输入；在T1和T2之间，选择T1作为直流电压惯性环节的输入，其中，T1和T2为直流电压惯性环节时间常数，T1＜T2；经直流电压惯性环节处理后，进入低直流电压限流环节进行处理，输出第一直流电流参考值Idcref1；当逆变侧交流系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T2；当通信系统故障时：在Uacposmin_OS和Umax之间选择Umax作为交流电压惯性环节的输入；在T3和T4之间，选择T3作为交流电压惯性环节的输入，其中，Uacposmin_OS为逆变侧换流器交流母线电压正序分量最小值；T3和T4为交流电压惯性环节时间常数，T3＜T4；经交流电压惯性环节处理后，进入低交流电压限流环节进行处理，输出第二直流电流参考值Idcref2；当通信系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T4；选择第一直流电流参考值和第二直流电流参考值中的较小值作为直流电流参考值Idcref输出。
2.根据权利要求1所述的特高压混合直流输电系统低压限流控制方法，其特征在于，所述低直流电压限流环节为非线性函数，其解析式为：
Udf为直流电压惯性环节输出信号，直流电压限流环节处理结果Idcref1限制在(UL1、IL1)和(UH1、Idcord)之间，其中，UL1、IL1和UH1分别为低直流电压限流环节参数，由运行方式确定。
3.根据权利要求1所述的特高压混合直流输电系统低压限流控制方法，其特征在于，所述低交流电压限流环节为非线性函数，其解析式为：
Uaf为交流电压惯性环节输出信号，交流电压限流环节处理结果Idcref2限制在(UL2、IL2)和(UH2、Idcord)之间，其中，UL2、IL2和UH2分别为低交流电压限流环节参数，由运行方式确定。
4.根据权利要求1所述的特高压混合直流输电系统低压限流控制方法，其特征在于，所述PI控制器进行调节包括将输出的触发角余弦值限定在cosαmin和cosαmax之间，当cosα＞cosαmax时，输出为cosαmax；当cosα＜cosαmin时，输出为cosαmin；当cosαmin≤cosα≤cosαmax时，输出为cosα；其中，α为触发角，cosαmax为触发角余弦最大值，cosαmin为触发角余弦最小值。
5.一种特高压混合直流输电系统低压限流控制装置，所述特高压混合直流输电系统包括整流站和逆变站，其特征在于，包括：低压限流控制器：将上级控制输出的直流电流指令Idcord经过低压限流控制器处理，输出直流电流参考值Idcref；作差计算器：将所述直流电流参考值Idcref与整流站的直流电流实际值Idc进行作差计算；PI控制器：将作差计算的结果输入PI控制器进行调节，输出触发角余弦值；反余弦计算器：将输出触发角余弦值经过反余弦计算，输出整流站触发角；
所述低压限流控制器包括：低直流电压限流环节升电流标志判断模块、直流电压惯性环节、低直流电压限流环节、低交流电压限流环节升电流标志判断模块、交流电压惯性环节、低交流流电压限流环节以及比较器环节；所述低直流电压限流环节升电流标志判断模块判断逆变侧交流系统故障信号；当整流侧接收到逆变侧交流系统故障信号时：在Udc和Umax之间选择Umax作为直流电压惯性环节的输入；在T1和T2之间，选择T1作为直流电压惯性环节的输入，其中，Udc为整流站的直流电压；Umax为设置的直流电压最大限值；T1和T2为直流电压惯性环节时间常数，T1＜T2；经直流电压惯性环节处理后，进入低直流电压限流环节进行处理，输出第一直流电流参考值Idcref1；当逆变侧交流系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T2；低交流电压限流环节升电流标志判断模块判断通信系统故障；当通信系统故障时：在Uacposmin_OS和Umax之间选择Umax作为交流电压惯性环节的输入；在T3和T4之间，选择T3作为交流电压惯性环节的输入，其中，Uacposmin_OS为逆变侧换流器交流母线电压正序分量最小值；T3和T4为交流电压惯性环节时间常数，T3＜T4；经交流电压惯性环节处理后，进入低交流电压限流环节进行处理，输出第二直流电流参考值Idcref2；当通信系统故障信号清除后，将电压惯性环节时间常数切换为T4；选择第一直流电流参考值和第二直流电流参考值中的较小值作为直流电流参考值Idcref输出。
6.根据权利要求5所述的特高压混合直流输电系统低压限流控制装置，其特征在于，所述低直流电压限流环节为非线性函数，其解析式为：
Udf为直流电压惯性环节输出信号，直流电压限流环节处理结果Idcref1限制在(UL1、IL1)和(UH1、Idcord)之间，其中，UL1、IL1和UH1分别为低直流电压限流环节参数，由运行方式确定。
7.根据权利要求5所述的特高压混合直流输电系统低压限流控制装置，其特征在于，所述低交流电压限流环节为非线性函数，其解析式为：
Uaf为交流电压惯性环节输出信号，交流电压限流环节处理结果Idcref2限制在(UL2、IL2)和(UH2、Idcord)之间，其中，UL2、IL2和UH2分别为低交流电压限流环节参数，由运行方式确定。
8.根据权利要求5所述的特高压混合直流输电系统低压限流控制装置，其特征在于，所述PI控制器将输出的触发角余弦值限定在cosαmin和cosαmax之间，当cosα＞cosαmax时，输出为cosαmax；当cosα＜cosαmin时，输出为cosαmin；当cosαmin≤cosα≤cosαmax时，输出为cosα；其中，α为触发角，cosαmax为触发角余弦最大值，cosαmin为触发角余弦最小值。
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