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高压直流电源输电换相失败的原因及预防办法

高压直流电源系统软件逆变电源侧沟通交流系统软件产生不一样常见故障后,若常见故障不可以立即消除,非常容易造成直流系统软件产生持续换相不成功,比较严重时乃至造成直流锁闭,危害交直流混联电力网的安全性平稳运作。往日参考文献关键关心常见故障后换流母相电压、直流电流量等电气设备量,忽视了控制方法及外界常见故障对超前的开启角的危害,所明确提出的抑止直流持续换相不成功方式实际效果比较有限。
因此,文中深入分析了逆变电源侧沟通交流系统软件不一样常见故障后超前的开启角的暂态特点,明确提出一种根据滞环控制基础理论的超前的开启角跟踪控制板,能合理减少直流持续换相不成功产生几率。
2持续换相不成功产生原理逆变电源侧沟通交流系统软件产生不一样常见故障后,直流输配电系统软件调整换流阀开启角来修复平稳运作。逆变电源超前的开启角在暂态过程中由极操纵级、阀操纵级相互决策,存有下列关联:式中:β(n)、βinv(n)各自为逆变电源具体超前的开启角、极操纵级得出的超前的开启角命令;∆φ(i)为邻近2次换相电压中间的位置间距,则(∆φ(i)−30°)为阀操纵级等间距开启方法下由∆φ≠30°造成的超前的开启角误差。具体超前的开启角β由超前的开启角命令βinv与(∆φ(i)−30°)的累和两一部分构成,各自反映为自动控制系统对超前的开启角命令的调整与换相电压不一样对具体超前的开启角危害的积累功效。
以具体工程项目中更为普遍的单相接地常见故障特征分析,依据交直流混联电力网逆变电源侧常见故障后复合型序网图,换相电压可由式(2)-(3)测算获得:将6组换相电压的位置先后作差,在设定的不一样衔接电阻器常见故障情景下,获得6组换相电压位置间距曲线图以下:图1 单相电经不一样衔接电阻器接地装置常见故障时∆φ(i)数值假定超前的开启角命令不会改变时,独立调查换相电压位置间距∆φ≠30°对超前的开启角的危害,获得結果如图2图示:图2 独立计及∆φ≠30°危害时的具体超前的开启角由图2所知,独立计及换相电压位置间距∆φ≠30°对具体超前的开启角β的危害时,具体超前的开启角主要表现出以6次换相为一个周期时间的起伏特点。而且,当衔接电阻器R越钟头,6组∆φ(i)数值与30°偏移越多,∆φ≠30°造成具体超前的开启角规律性起伏的范畴越大。
为调查常见故障后超前的开启角命令暂态特点,对直流极操纵级輸出构造开展剖析:去除直流份量外,超前的开启角命令βinv在逆变电源侧沟通交流系统软件不一样常见故障后还带有一定水平的两次谐波电流份量。因而,综合性极操纵级、阀操纵级相互的功效,在逆变电源侧沟通交流系统软件不一样常见故障期内,具体超前的开启角将主要表现出规律性起伏的特点,不但不利对直流系统软件再次修复平稳运作,还将会造成 关闭角起伏并跌至具有最少关闭角下列,造成持续换相不成功。3毕业论文重中之重內容 明确提出一种减少具体超前的开启角起伏范畴的持续换相不成功抑止对策。
实际对策以下:1)选用傅氏优化算法在线计算6组换相电压的位置,获得的6组|∆φ(i)−30°|取最高值并与设置的门坎值较为,以决策是不是起动控制方法。2)起动控制方法后,在极操纵级提升一个中心頻率为100Hz的二阶带阻滤波器,以减少超前的开启角命令βinv的两次谐波电流份量。3)收集换相具体超前的开启角β与超前的开启角命令βinv的误差∆β,将∆β历经滞环比较器获得超前的开启角命令的赔偿份量βcps。滞环比较器输出特点如式(5)图示:式中:βcps(n)、βcps(n-1)各自为一个组内前后左右2次换相超前的开启角命令的赔偿份量;∆β(n-1)为前一次换相超前的开启角命令βinv与具体超前的开启角β的误差;±h各自为滞环比较器上、低限;s为滞环比较器的情况数据信号。滞环控制板的基础观念为:若误差∆β超过h,则操纵滞环比较器提升βcps,使误差∆β减少;若误差∆β低于−h,则操纵滞环比较器减少βcps,使误差∆β扩大,以操纵操纵βinv对β开展追踪,进而减少由给β导入的起伏。导入超前的开启角跟踪操纵阶段后,直流系统软件反馈控制框架图如图所示3图示。图3 改善后的高压直流电源输配电系统软件反馈控制框图4依据 根据下列三种控制方法,在CIGREHVDC标准模型中开展了仿真实验:1)控制方法1:CIGREHVDC标准模型控制方法。
2)控制方法2:在控制方法1基本上,提升根据虚似电阻器电流量限定的持续换相不成功抑止对策。3)控制方法3:在控制方法1基本上,提升文中明确提出的持续换相不成功抑止对策。算例1:为认证文中持续换相不成功原理剖析准确性,在选用控制方法1时,设定1.0s時刻在逆变电源侧换流母线槽处A相各自经R=40Ω、R=100Ω产生接地装置常见故障,常见故障延迟时间0.5s。图4 选用控制方法1时单相接地常见故障模拟仿真波型R=40Ω、R=100Ω二种常见故障状况下,具体超前的开启角β均展现出规律性起伏特点;R=40Ω时,β的规律性起伏范畴相对性R=100Ω时显著很大,造成 了第两次换相不成功。
算例2:为认证文中所提控制方法3抑止持续换相不成功的实效性,设定1.0s時刻在逆变电源侧换流母线槽处A相经R=30Ω产生单相接地常见故障,常见故障延迟时间0.5s,各自选用3种控制方法开展模拟仿真,模拟仿真結果如图所示5图示。
单相电经R=30Ω接地装置常见故障时3种控制方法模拟仿真比照在衔接电阻器R=30Ω、常见故障比较严重程度高时,控制方法1、控制方法2在常见故障期内持续出現两次换相不成功,而控制方法3根据提升超前的开启角线性度,减少了具体超前的开启角β的起伏范畴,取得成功抑止了持续换相不成功。5依据 1)常见故障后具体超前的开启角主要表现出规律性起伏特点,非常容易造成持续换相不成功;且随常见故障比较严重水平越高,具体超前的开启角规律性起伏范畴越大,持续换相不成功产生几率越高。
2)明确提出一种根据滞环控制基础理论的超前的开启角内环线控制板,根据提升具体超前的开启角的追踪精密度,能够减少其起伏范畴,能合理抑止直流系统软件逆变电源侧产生不一样常见故障后的持续换相不成功。
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