[发明专利]一种基于可控电阻抑制换相失败的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种抑制换相失败的方法，具体讲涉及一种基于可控电阻抑制换相失败的方法及系统。

背景技术

与相同电压等级的交流输电线路比，高压直流输电输电容量大、输送距离远、运行高度可控，因而其在远距离大容量电力传输和异步联网中具有很重要的作用。由于可关断器件发展水平限制，大容量高压直流输电目前主要是采用晶闸管作为开关元件的常规直流输电。然而，晶闸管是一半控型电力电子器件，本身不具备自关断能力，其关断过程必须依赖受端电网提供换相电压，强迫电流过零自然关断。在受端电网发生故障不能提供足够的换相电压时，晶闸管阀可能无法正常完成换相过程，引发换相失败，严重时将导致直流输电系统闭锁。随着一些地区多条直流线路馈入和投运，交流系统发生故障时可能引发多条直流线路同时发生换相失败的风险，对受端电网的安全运行造成巨大的威胁。

因此，需要提供一种抑制换相失败的方法来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于可控电阻抑制换相失败的方法及系统。

一种基于可控电阻抑制换相失败的方法，所述方法包括：

检测交流系统的输入阻抗；

控制系统根据输入阻抗与整定值的偏差调节可控电阻。

进一步的，所述输入阻抗Z_in如下式所示：

其中，U和I为检测点的电压和电流。

进一步的，所述可控电阻包括：第一全控器件、第二全控器件和电阻，所述第一全控器件和第二全控器件反并联后并联电阻，所述可控电阻通过第一全控器件T1和第二全控器件T2的导通和关断来实现在可控电阻流过交流电流时电阻R的有序投切。

进一步的，所述电阻的有序投切包括：

交流系统正常运行时，T1和T2导通，电阻R切除，电流在一个周期内分别流过

T1和T2；交流系统故障时，通过控制T1和T2的导通和关断，实现电阻R的投入

和切除。

进一步的，交流系统故障时，通过控制T1和T2的导通和关断，实现电阻R的投入和切除，包括检测点的输入阻抗Z_inA如下式所示：

Z_inA＝R+X_l+R_f

其中，X_l：A点与短路点之间的电抗，R_f：接地电阻；R：所述电阻。

交流系统的A点发生不对称故障时，各相需投入电阻如下式所示：

其中，下标a、b和c分别代表各项分量。

进一步的，其特征在于，所述控制系统根据偏差调节可控电阻，包括：通过PWM控制可控电阻在一个控制周期内的电阻的投入和切除的时间，间接控制可控电阻对外表现的电阻值。

进一步的，所述电阻的投入和切除包括：全控器件导通时，电流流经全控器件，电阻切除，可控电阻对外表现的阻值为零；全控器件关断时，电阻投入，电流流经电阻，可控电阻对外表现的阻值为电阻阻值。

一种基于可控电阻抑制换相失败的系统，所述系统包括：

检测模块，用于检测交流系统的输入阻抗；

执行模块，用于控制系统根据输入阻抗与整定值的偏差调节可控电阻。

进一步的，所述检测模块，检测的

所述输入阻抗Z_in如下式所示：

其中，U和I为检测点的电压和电流。

进一步的，所述执行模块，调节的

所述可控电阻包括：第一全控器件、第二全控器件和电阻，所述第一全控器件和第二全控器件反并联后并联电阻，所述可控电阻通过第一全控器件T1和第二全控器件T2的导通和关断来实现在可控电阻流过交流电流时电阻R的有序投切。

进一步的，所述执行模块，按照下述方式实现：

所述电阻的有序投切包括：

交流系统正常运行时，T1和T2导通，电阻R切除，电流在一个周期内分别流过T1和T2；交流系统故障时，通过控制T1和T2的导通和关断，实现电阻R的投入和切除。

进一步的，所述执行模块，具体用于：

交流系统故障时，通过控制T1和T2的导通和关断，实现电阻R的投入和切除，包括检测点的输入阻抗Z_inA如下式所示：

Z_inA＝R+X_l+R_f