[发明专利]一种直流输电系统换相失败故障恢复方法

说明书

本发明公开了一种直流输电系统换相失败故障恢复方法，包括如下步骤：步骤1、采集直流输电系统的直流电压、直流电流、逆变换流站所连接交流电网的交流电压；步骤2、依据步骤1采集的模拟量判别直流输电系统是否发生换相失败故障；步骤3、若发生换相失败故障，则控制整流换流站增大触发角，控制逆变换流站跳开直流断路器，同时逆变换流站的换相失败时间累加器开始计时并累积换相失败时间；在等待设定的时间到达时或换相失败故障在一定时间内消失时，控制整流换流站减小触发角，并控制逆变换流站重新合上直流断路器，尝试恢复直流功率至故障前水平，同时将逆变换流站的换相失败时间累加器清零。本发明能够有效处理直流输电系统的换相失败故障,避免直流连续换相失败带来的功率来回波动危及所连交流电网的安全稳定。

技术领域

本发明属于直流输电领域，特别涉及一种直流输电系统换相失败故障恢复方法。

背景技术

基于晶闸管的电网换相高压直流输电系统具有输电容量大、线路造价低、非同步联网能力强，在远距离大容量输电及大区域联网等方面具有很大优势。直流输电系统大密度接入交流电网，使得交直流系统间相互影响日益复杂，给电网的安全稳定运行带来巨大的挑战。大功率直流系统的换相失败故障比较常见，多由受端交流系统故障引发。换相失败期间直流功率大幅下降，直流送端电网的同步发电机加速，直流受端电网的频率下降，如换相失败持续时间短，直流功率能快速恢复，对系统的稳定运行影响不大，但连续换相失败对系统稳定性的影响比较严重，连续换相失败的反复冲击可能引起送端机组相对功角失稳和重要交流联络断面解列。

引起换相失败故障的原因有很多，但当晶闸管及其触发系统均正常工作时，发生换相失败的主要原因是当受端电网发生故障时引起的电网电压跌落或波动。直流输电首次换相失败一般难以避免，但采取合适的控制措施可以抑制直流输电连续换相失败。对于交直流混联电网，连续多次换相失败会造成直流系统闭锁、直流系统功率传输中断、交流系统传输功率剧烈变化甚至反向，冲击交流系统并多次造成交流系统保护误动，严重威胁电网的安全稳定运行。因此，研究合适的控制方法在抑制直流输电连续换相失败的同时缩短故障恢复时间，改善交直流系统故障恢复特性，具有十分重要意义。

目前对直流输电换相失败预测控制策略的研究成果均集中于预防直流输电首次换相失败，很少有文献对抑制直流输电连续换相失败进行研究。目前直流输电工程应用和已公开的专利主要是通过对直流输电控制策略的优化来抑制换相失败，在高压直流控制系统中CFPREV(换相失败预测控制)常通过检测换相电压中的零序分量或对换相电压进行α/β变换，来预防由交流系统单相接地故障和三相短路故障引起的换相失败。针对换相失败的预测和预防控制，学者们提出了多种改进的预测算法，包括提高过零点附近检测速度和准确性的方法、采用自适应模糊控制或PI控制应对不同直流控制模式及运行工况的影响，大部分为增大关断角或减小直流电流，可作为换相失败的辅助预防手段，但无法从根本上避免换相失败的连续发生。

对此本发明提供一种直流输电系统换相失败故障恢复方法，其能够在换流器不闭锁的情况下有效处理直流输电系统的换相失败故障,避免直流连续换相失败带来的功率来回波动危及所连交流电网的稳定安全,在故障消失后实现快速的直流功率恢复，更好的维持交直流输电系统的稳定。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种直流输电系统换相失败故障恢复方法，应用在常规直流输电系统，能够在换流器不闭锁的情况下有效处理直流输电系统的换相失败故障,避免直流功率的来回波动危及所连交流电网的安全稳定,在故障消失后实现快速的直流功率恢复，更好的维持交直流输电系统的稳定。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种直流输电系统换相失败故障恢复方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1、采集直流输电系统的直流电压、直流电流、逆变换流站所连接交流电网的交流电压；

步骤2、依据步骤1采集的模拟量判别直流输电系统是否发生换相失败故障；