[发明专利]一种自动快速逼近换相失败临界阻抗方法

权利要求书

1.一种自动快速逼近换相失败临界阻抗方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)建立换相失败临界阻抗测取的数学模型，所述数学模型，由式(1)获得：

式中Z_f为故障接地阻抗；CF_OR为换相失败检测信号，当CF_OR＝0表示不发生换相失败，CF_OR＝1表示发生换相失败；

(2)设定故障参数；

(3)根据换相失败临界阻抗测取数学模型，在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC搭建相应模型及设定Optimum Run工具算法及参数；

(4)迭代寻优；

(5)判断算法是否达到收敛条件，否则返回步骤(4)，是则结束并输出结果，即换相失败临界阻抗值；

换相失败判据为阀电流持续导通超过一个工频周期，控制过程如下：

(1)阀电流与关断时的阀电流I_{V_off}比较，大于则输出高电平1，否则输出低电平0，比较结果IV_LEVEL(t)如式(2)所示：

(2)将电平IV_LEVEL(t)作积分，并且当电平为0时将积分输出IV_INTER(t)重置为0，如式(3)所示：

其中[t₁,t₂]为信号IV_LEVEL(t)高电平区间，即使IV_LEVEL(t)＝1；使IV_LEVEL(t)＝0；

(3)将积分输出IV_INTER(t)经过MAX HOLD模块功能取最大值并维持该值输出，即为换流阀最大持续导通时间T_M(t)，其中T_M(t-0)表示t时刻前一瞬间T_M的值，如式(4)所示，

(4)最后使T_M(t)与换相失败时间常数比较，若大于T_f则输出高电平1即发生换相失败，否则输出低电平0，如式(5)所示：

把上述步骤控制过程称作单个阀电流换相失败检测SVCCFD(Single Valve CurrentCommutation Failure Detection)，而对12脉动换流器，则分别对12个换流阀采用上述SVCCFD判断是否发生换相失败，再经“或”逻辑输出12脉动换流器检测换相失败结果，若发生换相失败则输出高电平1，否则输出低电平0，即得到换相失败检测信号CF_OR；

所述MAX HOLD模块的逻辑控制过程如式(6)所示：

其中Input为输入MAX HOLD模块的信号，Output为MAX HOLD模块输出的信号，Input(t-0)为t时刻前一瞬间输入MAX HOLD模块的值，Output(t-0)为t时刻前一瞬间MAX HOLD模块输出的值。

2.如权利要求1所述的自动快速逼近换相失败临界阻抗方法，其特征在于：步骤(3)所述在PSCAD/EMTDC搭建的模型逻辑为：当第k次仿真设置的故障接地阻抗使得直流系统检测的换相失败信号CF_OR＝1时，此时选择输入MAX HOLD模块，否则选择0输入该MAXHOLD模块，其输出取反再输入Optimum Run模块，当前的f^(k)(Z_f)即若未符合收敛条件则输出下一次仿真所需的并继续进行下一次迭代寻优，否则停止寻优。

3.如权利要求2所述的自动快速逼近换相失败临界阻抗方法，其特征在于：所述Optimum Run模块的算法包括：Golden Intersection、Simplex、Hooke Jeeves或GeneticAlgorithm。

4.如权利要求3所述的自动快速逼近换相失败临界阻抗方法，其特征在于：所述Simplex算法，即单纯形法，其所需设置的参数包括：控制变量、最大运行次数、计算精度、初始步长、变量初值。