一种抑制换相失败的直流电流预测整定方法

摘要

本发明公开了一种抑制换相失败的直流电流预测整定方法。本发明针对直流输电系统逆变器换相失败问题，通过直流输电系统逆变侧直流电流及交流母线电压的检测，综合考虑其对逆变器换相过程的影响，利用交流母线电压零序电压分量、abc-αβ变换及交流电压有效值建立直流电流预测整定方法。本发明为进一步研究直流输电系统换相失败预测控制方法奠定了基础。

主权项

一种抑制换相失败的直流电流预测整定方法，应用于传统直流输电逆变侧控制系统极控制层，通过检测相关电气量，在可能发生逆变器换相失败时修改该控制层中直流电流整定值，其特征在于包括如下步骤：(1)参数数据初始化，所述参数数据包括：换相失败零序电压分量乘积因子k_{Z_DIFF_LEVEL}和α/β变换差值乘积因子k_{AB_DIFF_LEVEL}；(2)输入逆变侧直流电流I_{d_inv}、交流母线三相瞬时电压u_a、u_b、u_c及其电压有效值V_{AC_inv}，均为标幺值，并且同时输入换相失败零序电压V_{Z_DIFF_LEVEL}及α/β变换分量设定值V_{AB_DIFF_LEVEL}；(3)分别对I_{d_inv}和V_{AC_inv}进行滤波时间常数为2s的滤波，得到2s滤波值I_{d_inv_2s}滤波值和V_{AC_inv_2s}滤波值，并做如下计算；α/β变换及计算：$u_{\alpha }=(u_b-u_c)/\sqrt{3},u_{\beta }=({2u}_a-u_b-u_c)/3,U_{\mathrm{\alpha \beta }}=\sqrt{u_{\alpha }^2+u_{\beta }^2},$其中，u_α、u_β和U_αβ为Clarke变换(α/β变换)的相关量，原三相电压简化成两相，即从三相A‑B‑C坐标系变换到两相α‑β坐标系；零序分量计算：U_Z＝|u_a+u_b+u_c|(4)对U_αβ进行滤波时间常数为2s的滤波，得到U_{αβ_2s}滤波值，计算(U_{αβ_2s}滤波值‑U_αβ)并使其与U_Z的最大值保持20ms，分别记为U_{AB_DIFF_MAXHOLD}和U_{Z_DIFF_MAXHOLD}；(5)判断U_Z是否大于等于V_{Z_DIFF_LEVEL}，若是，计算D_z＝k_{Z_DIFF_LEVEL}·U_{Z_DIFF_MAXHOLD}，否则D_Z＝0；(6)判断是否大于或等于U_{AB_DIFF_LEVEL}，若是，计算D_αβ＝k_{AB_DIFF_LEVEL}·U_{AB_DIFF_MAXHOLD}，否则D_αβ＝0；(7)计算：D＝max{D_Z，D_αβ}$V_Z=1-U_{Z\_\mathrm{DIFF}\_\mathrm{MAXHOLD}}/\sqrt{2}$(8)判断D是否大于零，若是，则计算换相失败时的直流电流预测整定值I_{d_PREV}＝2kI_{d_inv_2s}滤波值‑I_{d_inv}，否则I_{d_PREV}不做换相失败时的预测整定，其为正常直流整定值I_{d_NOR}；(9)输出I_{d_PREV}。