直流输电系统换相失败预测控制方法、系统、设备及介质与流程

本技术的实施例涉及直流输电，特别涉及一种直流输电系统换相失败预测控制方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、高压直流输电系统采用基于晶闸管的电网换相换流器，由于晶闸管不能可控关断，当高压直流输电系统所连接的交流系统发生故障时，现有技术基于换流母线的电压畸变迅速启动换相失败预测功能，在交流系统故障不严重时可避免换相失败。

2、但是，除高压直流输电系统所连接的交流系统发生故障外，变压器等间接连接的交流系统故障也同样会影响换流母线的电压，由于电气距离相对较大，此种故障导致换流母线的电压畸变开始时较小，基于换流母线电压的换相失败预测判据不能启动，但电压畸变随着时间会慢慢增大，可能在基于换流母线电压的换相失败预测判据还未启动即发生换相失败，从而造成高压直流输电系统功率的较大波动。

技术实现思路

1、本技术的实施例提供一种直流输电系统换相失败预测控制方法、系统、设备及介质，以解决现有技术中高压直流输电系统发生故障导致电压畸变，导致换相失败的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本技术的实施例公开了如下技术方案：

3、第一方面，提供了一种直流输电系统换相失败预测控制方法，应用于直流输电系统，所述直流输电系统包括整流侧和逆变侧，所述方法包括：

4、获取与所述逆变侧的换流母线没有直接电气连接的交流母线的系统参数，所述换流母线为逆变侧换流变压器网侧连接的母线；

5、根据所述系统参数判断所述交流母线是否出现电压畸变；

6、当所述交流母线出现电压畸变时，对所述逆变侧的电网换相换流器进行换相失败预测控制；

7、其中，所述与所述逆变侧的换流母线没有直接电气连接的交流母线包括所述逆变侧的换流母线通过外部线路连接的具有相同电压等级的交流母线和/或通过交流变压器连接的具有不同电压等级的交流母线和/或通过外部电网连接的交流母线；所述换相失败预测控制包括增大所述电网换相换流器的关断角或减小所述电网换相换流器的触发角。

8、结合第一方面，所述交流母线的系统参数包括所述交流母线的三相交流电压的零序电压幅值和/或三相交流电压clarke变换后的幅值。

9、结合第一方面，所述的根据所述系统参数判断所述交流母线是否出现电压畸变的方法包括：

10、根据所述交流母线的三相交流电压的零序电压幅值与第一阈值进行比较；

11、若所述零序电压幅值大于所述第一阈值，则说明所述交流母线出现电压畸变。

12、结合第一方面，所述的根据所述系统参数判断所述交流母线是否出现电压畸变的方法包括：

13、获取所述交流母线的三相交流电压clarke变换后的幅值，将所述三相交流电压clarke变换后的幅值滤波后的值减去实时值后，如果差值大于第二阈值，则说明所述交流母线出现电压畸变。

14、结合第一方面，

15、所述的根据所述系统参数判断所述交流母线是否出现电压畸变的方法包括：

16、所述交流母线的三相交流电压的任一相的单位时间变化量大于第三阈值。

17、结合第一方面，所述的增大所述电网换相换流器的关断角或减小所述电网换相换流器的触发角的方法包括：

18、获取所述电网换相换流器的触发角指令值；

19、计算获得换相失败预测角；

20、将所述触发角指令值减去所述换相失败预测角作为电网换相换流器的触发角。

21、结合第一方面，所述换相失败预测角的计算方法包括：

22、获取所述交流母线的三相交流电压的零序电压幅值，和/或，所述交流母线的三相交流电压clarke变换后的幅值；

23、根据所述零序电压幅值或所述三相交流电压幅值变化的大小产生换相失败预测角；

24、其中，所述零序电压幅值越大，所述换相失败预测角越大，同时设置最大值进行限制；所述三相交流电压clarke变换后的幅值变化越大，所述换相失败预测角越大，同时设置最大值进行限制。

25、第二方面，提供了一种直流输电系统换相失败预测控制系统，应用于直流输电系统，所述直流输电系统包括整流侧和逆变侧，所述换相失败预测控制系统包括：

26、数据获取模块，所述数据获取模块用于获取与所述逆变侧的换流母线没有直接电气连接的交流母线的系统参数，所述换流母线为逆变侧换流变压器网侧连接的母线；

27、判断模块，所述判断模块用于根据所述系统参数判断所述交流母线是否出现电压畸变；

28、控制模块，所述控制模块用于当所述交流母线出现电压畸变时，对所述交流母线进行换相失败预测控制；

29、其中，所述与所述逆变侧的换流母线没有直接电气连接的交流母线包括所述逆变侧的换流母线通过外部线路连接的相同电压等级的交流母线和/或通过交流变压器连接的不同电压等级的交流母线和/或通过外部电网连接的交流母线；所述换相失败预测控制包括增大电网换相换流器的关断角或减小所述电网换相换流器的触发角。

30、第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面中任一项所述的直流输电系统换相失败预测控制方法。

31、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的直流输电系统换相失败预测控制方法。

32、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

33、与现有技术相比，本技术的一种直流输电系统换相失败预测控制方法，应用于直流输电系统，直流输电系统包括整流侧和逆变侧，方法包括：获取与逆变侧的换流母线没有直接电气连接的交流母线的系统参数；根据系统参数判断交流母线是否出现电压畸变；当交流母线出现电压畸变时，对逆变侧的电网换相换流器进行换相失败预测控制；其中，交流母线包括逆变侧的换流母线通过外部线路连接的具有相同电压等级的交流母线和/或通过交流变压器连接的具有不同电压等级的交流母线和/或通过外部电网连接的交流母线；换相失败预测控制包括增大电网换相换流器的关断角或减小电网换相换流器的触发角。本技术提供的方法可以根据没有直接电气连接的交流母线故障，对于可能发生的换相影响提前进行预测，从而降低直流输电系统换相失败发生的概率，提高直流输电系统的可靠性。

34、在本技术中的一种直流输电系统换相失败预测控制系统，应用于直流输电系统，直流输电系统包括整流侧和逆变侧，系统包括：数据获取模块，数据获取模块用于获取逆变侧的换流母线的交流母线的系统参数；判断模块，判断模块用于根据系统参数判断交流母线是否出现电压畸变；控制模块，控制模块用于当交流母线出现电压畸变时，对交流母线进行换相失败预测控制；其中，交流母线包括逆变侧的换流母线通过外部线路连接的相同电压等级的交流母线和/或通过交流变压器连接的不同电压等级的交流母线和/或通过外部电网连接的交流母线；系统参数通过逆变侧的电网换相换流器获取；换相失败预测控制包括增大所述电网换相换流器的关断角或减小电网换相换流器的触发角。本技术提供的系统可以根据没有直接电气连接的交流母线故障，对于可能发生的换相影响提前进行预测，从而降低直流输电系统换相失败发生的概率，提高直流输电系统的可靠性。