[发明专利]一种换相失败预测控制启动电压值优化方法

权利要求书

1.一种换相失败预测控制启动电压值优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)仿真计算各回直流一次换相失败的功率冲击，计算功率冲击贡献度指标；

其中，计算功率冲击贡献度指标的方法为：

换相失败对受端交流电网的影响可视作短暂的功率冲击，如下式所示：

其中，t₀、t₁分别表示换相失败时刻和直流功率恢复至稳态时刻，P_d0、P_d分别表示直流初始功率和实时功率；

采用多馈入有效短路比来衡量受端交流电网强度，多馈入有效短路比由下式近似计算：

其中，P_dNi、P_dNj分别为第i、j回直流额定功率，S_aci为换流母线i的短路容量，Q_ci为换流站i的无功补偿容量，Z_ij表示受端交流电网等值阻抗矩阵中节点i、j的互阻抗，Z_ii表示节点i的自阻抗；

基于功率冲击计算公式和多馈入有效短路比计算公式，计算换相失败功率冲击贡献度指标，以衡量多回直流同时换相失败时某回直流的影响占比，功率冲击贡献度指标计算公式为：

其中，MIESCR_i和△E_i分别表示第i回直流的多馈入有效短路比及一次换相失败的功率冲击，n为直流总回数；

(2)根据直流运行状态和受端交流电网等值阻抗矩阵计算无功影响度指标；

(3)计算参数设置优先级指标，并由大到小进行排序；

(4)确定各回直流的换相失败预测控制启动电压值。

2.根据权利要求1所述的一种换相失败预测控制启动电压值优化方法，其特征在于，步骤(2)中计算无功影响度指标的方法为：

以直流稳态运行时消耗的无功功率来大致衡量其受扰后的无功需求，则各回直流无功需求占比由下式计算：

其中，P_i、Q_i、β_i、γ_i分别表示第i回直流稳态运行时的有功功率、无功功率、触发超前角和熄弧角，n为直流回数；

评估各回直流近区对其他直流落点的耦合程度，受端交流电网中两节点间电气距离如下式所示：

Z_j→k＝Z_jj+Z_kk-2Z_jk；

其中，Z_jk表示受端交流电网等值阻抗矩阵中节点j、k的互阻抗，Z_jj和Z_kk分别表示节点j、k的自阻抗；

进一步计算直流近区三级断面内所有节点对其他直流换流母线的电气耦合度，如下式所示：

其中，m、n分别表示近区节点数和直流回数；

进一步计算各回直流的无功影响度指标为：

ξ_i2＝η_i·D_i。

3.根据权利要求1所述的一种换相失败预测控制启动电压值优化方法，其特征在于，步骤(3)中各回直流的参数优先级指标计算公式为：

ξ_i＝ξ_i1/ξ_i2；

其中，ξ_i1为各回直流的功率冲击贡献度指标，ξ_i2为各回直流的无功影响度指标；将各回直流的参数优先级指标从大到小进行排序，其值越大，表明直流i换相失败功率冲击的影响越强，则换相失败预测控制启动电压值应相对较高。

4.根据权利要求1所述的一种换相失败预测控制启动电压值优化方法，其特征在于，步骤(4)中各回直流的换相失败预测控制启动电压值的计算方法为：

根据各回直流的参数优先级指标确定各回直流的换相失败预测控制启动电压值，排在第x位的直流换相失败预测控制启动电压值设置如下式所示：

U_crx＝0.85-0.02(x-1) (9)。