[发明专利]一种抑制LCC-HVDC系统换相失败的方法

说明书

本申请公开了一种抑制LCC‑HVDC系统换相失败的方法，STATCOM附加控制器将LCC‑HVDC系统的直流电流、换相角和换流母线电压计算得到实际换相电流时间面积；将实际换相电流时间面积和理论换相电流面积做差，得到换相电流时间面积偏差；将换相电流时间面积偏差转化为电压偏差；STATCOM将电压偏差、实际换流母线电压和理论换流母线电压计算，得到无功功率；通过无功功率调节换流母线电压。当系统发生换相失败时，实际换相电流时间面积大于理论换相电流面积，换相电流时间面积偏差越大，电压越大，加快STATCOM交流电压指令值上升速度，增强对交流系统电压的支撑能力，提高LCC‑HVDC系统抵御换相失败的能力。

技术领域

本申请涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种抑制LCC-HVDC系统换相失败的方法。

背景技术

基于电网换相换流器的高压直流输电(Line Commutated Converter HighVoltage Direct Current，LCC-HVDC)系统具有传输效率大、传输功率快速可控和运行成本低的优点，因此在“西电东送、全国联网”工程中得到了广泛应用。但当受端电网发生严重故障时，可能会引发换相失败现象。静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator，STATCOM)可通过快速调节无功功率来支撑交流电压。因此工程中已考虑将STATCOM安装在LCC-HVDC逆变侧交流母线来调节换流母线电压，从而抑制换相失败。

现有的抑制LCC-HVDC系统换相失败的方法是将STATCOM安装在LCC-HVDC逆变侧交流母线来调节母线电压。具体抑制LCC-HVDC系统换相失败的过程如下：STATCOM利用外环电压和内环电流两个控制环控制换流母线电压，提高LCC-HVDC系统暂态电压稳定，改善LCC-HVDC系统的换相条件。

但现有抑制方法多通过分别设计控制策略抑制换相失败，较少考虑到STATCOM与LCC-HVDC系统换流站间的交互控制，使得LCC-HVDC系统的换相失败几率较大。因此，提出了一种抑制LCC-HVDC系统换相失败的方法。

发明内容

本申请提供了一种抑制LCC-HVDC系统换相失败的方法，以解决现有抑制LCC-HVDC系统换相失败的方法中换相失败的几率大的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了以下技术方案：

一种抑制LCC-HVDC系统换相失败的方法，包括STATCOM附加控制器和STATCOM，方法包括：STATCOM附加控制器将LCC-HVDC系统的直流电流、换相角和换流母线电压计算得到实际换相电流时间面积；STATCOM附加控制器将实际换相电流时间面积和理论换相电流面积做差，得到换相电流时间面积偏差；STATCOM附加控制器将换相电流时间面积偏差转化为电压偏差；STATCOM将电压偏差、实际换流母线电压和理论换流母线电压计算，得到无功功率；STATCOM通过无功功率调节换流母线电压。

可选地，STATCOM附加控制器将LCC-HVDC系统的直流电流、换相角和换流母线电压计算得到实际换相电流时间面积，包括：STATCOM附加控制器将直流电流、换相角和换流母线电压通过公式(1)计算得到实际换相电流时间面积；

其中，A_real表示实际换相电流时间面积；I_d表示LCC-HVDC系统的直流电流；U₁表示LCC-HVDC系统的换流母线电压；μ表示LCC-HVDC系统的换相角；γ表示熄弧角；X_r表示换相阻抗；α表示触发角。

可选地，STATCOM附加控制器将LCC-HVDC系统的直流电流、换相角和换流母线电压计算得到实际换相电流时间面积之前，方法还包括：STATCOM附加控制器获取LCC-HVDC系统的直流电流、换相角和换流母线电压。