[发明专利]一种大型调相机启动并网过程中的励磁控制方法

说明书

本发明公开了一种大型调相机启动并网过程中的励磁控制方法，自并励励磁系统与它励励磁系统交流侧及整流单元互相独立，于直流侧并联，共用一组灭磁及过压保护装置；两套励磁系统的切换时间短，切换过程无扰动，调相机端的升压方式为两段式升压，无需先逆变再零起升压，励磁电流快速平滑的从一套励磁系统转移到另一套励磁系统。本发明通过对相应励磁调节器的协调控制，解决了大型调相机惰转过程中两套励磁系统的快速切换问题，抑制了两套励磁系统切换过程中的扰动,实现了完善的保护功能，减小了大型调相机并网时因电压差导致的冲击，对大型调相机的安全、高效、可靠运行具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种大型调相机启动并网过程中的励磁控制方法，属于电机控制技术领域。

背景技术

目前，动态无功补偿对于保障电网电压稳定和特高压直流安全运行至关重要。调相机具有动态无功支撑能力强、运行稳定可靠的优势，能够有效解决受端电网动态无功不足、弱送端电网短路容量支撑不足等问题。调相机的次暂态特性可以有效抑制直流系统发生换相失败的几率；暂态特性有助于系统电压在严重故障后迅速恢复至正常水平。

根据国家电网战略规划，将在酒泉—湖南、扎鲁特—青州、锡盟—泰州、雅中—江西、三峡—常州等多回特高压直流的送、受端加装调相机。为了降低调相机组整体建设的投资，减轻后期检修的维护工作量，提高运行过程中的可靠性，大型调相机组具有以下四个特点：

1.调相机无原动机拖动，启动方式为高低型式的启动系统/静止变频器（以下简称SFC）拖动。

2.为了降低成本，并网开关布置在主变压器的高压侧，调相机端不设并网开关，决定了调相机必须配置独立的它励励磁系统来配合SFC拖动。

3.为提高运行过程中的可靠性，调相机并网后采用自并励励磁方式，因而存在由它励方式到自并励方式的切换过程。

4.并网方式为惰转并网，短短20秒惰转时间内，需要先断开SFC，再由自并励励磁系统升压，最后实现并网，对励磁系统切换过程的快速性有极高要求。

励磁切换方案有交流侧切换与直流侧切换两种。若在交流侧切换励磁，需要先在它励方式下逆变停机，再以自并励方式重新起励升压，耗时较长，无法满足惰转并网对时间的极高要求。因此本发明采用了直流侧切换的方案。

综上，考虑到大型调相机的特殊性，迫切需要一种适用于大型调相机启动并网过程中的励磁控制方法。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种大型调相机启动并网过程中的励磁控制方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种大型调相机启动并网过程中的励磁控制方法，包括如下步骤：

步骤1：调相机启动阶段，启动励磁接收静止变频起动装置SFC的4-20mA或者0-20mA电流信号作为电流给定值，通过电流闭环方式调节转子电流大小，配合SFC拖动调相机转速达到3000r/min以上；待转速到达后，调相机监控系统给SFC发送停机令，SFC执行停机流程，同时SFC向启动励磁发送SFC退出指令；

步骤2：待SFC完全退出后，调相机监控系统发出主励磁开机令，主励磁闭合磁场断路器QF11，检测到QF11处于合位后主励磁开机，控制整流装置的触发角，逐渐增大主励磁的输出电流，此时，启动励磁的输出电流逐渐减小；主励磁首先升压至25%调相机端额定电压，启动励磁检测到机端电压大于20%时停机，逐步分断QF01、QS02、QS01；

步骤3：主励磁在检测到QF01和QS02已分断的情况下，继续升压至电网侧系统电压的标幺值，待同期装置并网。

作为优选方案：所述步骤1中启动励磁接收静止变频起动装置SFC的4-20mA或者0-20mA电流信号作为电流给定值，通过电流闭环方式调节转子电流大小。