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      高壓直流電源輸電換相失敗的原因及預防辦法

      更新時間  2020-4-14 來源: 閱讀 258

      高壓直流電源系統軟件逆變電源側溝通交流系統軟件產生不一樣常見故障后,若常見故障不可以立即消除,非常容易造成直流系統軟件產生持續換相不成功,比較嚴重時乃至造成直流鎖閉,危害交直流混聯電力網的安全性平穩運作。往日參考文獻關鍵關心常見故障后換流母相電壓、直流電流量等電氣設備量,忽視了控制方法及外界常見故障對超前的開啟角的危害,所明確提出的抑止直流持續換相不成功方式實際效果比較有限。

      因此,文中深入分析了逆變電源側溝通交流系統軟件不一樣常見故障后超前的開啟角的暫態特點,明確提出一種根據滯環控制基礎理論的超前的開啟角跟蹤控制板,能合理減少直流持續換相不成功產生幾率。

      2持續換相不成功產生原理逆變電源側溝通交流系統軟件產生不一樣常見故障后,直流輸配電系統軟件調整換流閥開啟角來修復平穩運作。逆變電源超前的開啟角在暫態過程中由極操縱級、閥操縱級相互決策,存有下列關聯:式中:β(n)、βinv(n)各自為逆變電源具體超前的開啟角、極操縱級得出的超前的開啟角命令;?φ(i)為鄰近2次換相電壓中間的位置間距,則(?φ(i)−30°)為閥操縱級等間距開啟方法下由?φ≠30°造成的超前的開啟角誤差。具體超前的開啟角β由超前的開啟角命令βinv與(?φ(i)−30°)的累和兩一部分構成,各自反映為自動控制系統對超前的開啟角命令的調整與換相電壓不一樣對具體超前的開啟角危害的積累功效。

      以具體工程項目中更為普遍的單相接地常見故障特征分析,依據交直流混聯電力網逆變電源側常見故障后復合型序網圖,換相電壓可由式(2)-(3)測算獲得:將6組換相電壓的位置先后作差,在設定的不一樣銜接電阻器常見故障情景下,獲得6組換相電壓位置間距曲線圖以下:圖1 單相電經不一樣銜接電阻器接地裝置常見故障時?φ(i)數值假定超前的開啟角命令不會改變時,獨立調查換相電壓位置間距?φ≠30°對超前的開啟角的危害,獲得結果如圖2圖示:圖2 獨立計及?φ≠30°危害時的具體超前的開啟角由圖2所知,獨立計及換相電壓位置間距?φ≠30°對具體超前的開啟角β的危害時,具體超前的開啟角主要表現出以6次換相為一個周期時間的起伏特點。而且,當銜接電阻器R越鐘頭,6組?φ(i)數值與30°偏移越多,?φ≠30°造成具體超前的開啟角規律性起伏的范疇越大。

      為調查常見故障后超前的開啟角命令暫態特點,對直流極操縱級輸出構造開展剖析:去除直流份量外,超前的開啟角命令βinv在逆變電源側溝通交流系統軟件不一樣常見故障后還帶有一定水平的兩次諧波電流份量。因而,綜合性極操縱級、閥操縱級相互的功效,在逆變電源側溝通交流系統軟件不一樣常見故障期內,具體超前的開啟角將主要表現出規律性起伏的特點,不但不利對直流系統軟件再次修復平穩運作,還將會造成 關閉角起伏并跌至具有最少關閉角下列,造成持續換相不成功。3畢業論文重中之重內容 明確提出一種減少具體超前的開啟角起伏范疇的持續換相不成功抑止對策。

      實際對策以下:1)選用傅氏優化算法在線計算6組換相電壓的位置,獲得的6組|?φ(i)−30°|取最高值并與設置的門坎值較為,以決策是不是起動控制方法。2)起動控制方法后,在極操縱級提升一個中心頻率為100Hz的二階帶阻濾波器,以減少超前的開啟角命令βinv的兩次諧波電流份量。3)收集換相具體超前的開啟角β與超前的開啟角命令βinv的誤差?β,將?β歷經滯環比較器獲得超前的開啟角命令的賠償份量βcps。滯環比較器輸出特點如式(5)圖示:式中:βcps(n)、βcps(n-1)各自為一個組內前后左右2次換相超前的開啟角命令的賠償份量;?β(n-1)為前一次換相超前的開啟角命令βinv與具體超前的開啟角β的誤差;±h各自為滯環比較器上、低限;s為滯環比較器的情況數據信號。滯環控制板的基礎觀念為:若誤差?β超過h,則操縱滯環比較器提升βcps,使誤差?β減少;若誤差?β低于−h,則操縱滯環比較器減少βcps,使誤差?β擴大,以操縱操縱βinv對β開展追蹤,進而減少由給β導入的起伏。導入超前的開啟角跟蹤操縱階段后,直流系統軟件反饋控制框架圖如圖所示3圖示。圖3 改善后的高壓直流電源輸配電系統軟件反饋控制框圖4依據 根據下列三種控制方法,在CIGREHVDC標準模型中開展了仿真實驗:1)控制方法1:CIGREHVDC標準模型控制方法。

      2)控制方法2:在控制方法1基本上,提升根據虛似電阻器電流量限定的持續換相不成功抑止對策。3)控制方法3:在控制方法1基本上,提升文中明確提出的持續換相不成功抑止對策。算例1:為認證文中持續換相不成功原理剖析準確性,在選用控制方法1時,設定1.0s時刻在逆變電源側換流母線槽處A相各自經R=40Ω、R=100Ω產生接地裝置常見故障,常見故障延遲時間0.5s。圖4 選用控制方法1時單相接地常見故障模擬仿真波型R=40Ω、R=100Ω二種常見故障狀況下,具體超前的開啟角β均展現出規律性起伏特點;R=40Ω時,β的規律性起伏范疇相對性R=100Ω時顯著很大,造成 了第兩次換相不成功。

      算例2:為認證文中所提控制方法3抑止持續換相不成功的實效性,設定1.0s時刻在逆變電源側換流母線槽處A相經R=30Ω產生單相接地常見故障,常見故障延遲時間0.5s,各自選用3種控制方法開展模擬仿真,模擬仿真結果如圖所示5圖示。

      單相電經R=30Ω接地裝置常見故障時3種控制方法模擬仿真比照在銜接電阻器R=30Ω、常見故障比較嚴重程度高時,控制方法1、控制方法2在常見故障期內持續出現兩次換相不成功,而控制方法3根據提升超前的開啟角線性度,減少了具體超前的開啟角β的起伏范疇,取得成功抑止了持續換相不成功。5依據 1)常見故障后具體超前的開啟角主要表現出規律性起伏特點,非常容易造成持續換相不成功;且隨常見故障比較嚴重水平越高,具體超前的開啟角規律性起伏范疇越大,持續換相不成功產生幾率越高。

      2)明確提出一種根據滯環控制基礎理論的超前的開啟角內環線控制板,根據提升具體超前的開啟角的追蹤精密度,能夠減少其起伏范疇,能合理抑止直流系統軟件逆變電源側產生不一樣常見故障后的持續換相不成功。

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