基于直流电流变化量的换相失败预测判别与控制系统优化

故障暂态期间熄弧角的计算精度会影响换相失败预测和控制效果,为减小故障暂态期间熄弧角计算误差,通过对逆变器换相过程进行分析,推导建立了含直流电流变化量的熄弧角计算公式。提出了一种提高换相期间直流电流变化量预测精度的方法,构建了基于直流电流微分的换相失败预测判据。在预测型定熄弧角控制器中增添直流电流预测模块,改善故障暂态期间的控制效果。以PSCAD/EMTDC为平台搭建直流标准测试模型,对不同过渡电阻、电感的接地故障进行仿真测试,验证了所提换相失败预测判据与控制策略的有效性。

基于直流电流有限时域预测算法的换相失败预防策略

针对故障暂态期间直流电流精确预测困难的问题,建立了含平波电抗器的直流线路暂态数学模型。计及暂态期间换相角变化的影响,提出一种直流电流变化量的预测方法,可准确预测暂态期间的直流电流变化。构建了基于换相期间直流电流变化量的换相失败预测判据,以实现首次换相失败的预测判别,并提出一种可有效预防首次换相失败的控制策略。基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了CIGRE直流标准测试模型,不同故障情况下的仿真结果验证了所提方法及控制策略的有效性。

考虑交流滤波器扰动的换相失败预测控制策略改进

换相失败是高压直流输电系统中最常见的故障之一,而换相失败预测控制则是预防换相失败的重要手段。文中从断路器离散动作特性和控制原理等方面,详细分析了交流滤波器投入对换相失败预测控制造成扰动的机理,并从检测定值环节分析控制策略改进的可行性。另外,为彻底解决交流滤波器投入等轻微交流系统扰动对换相失败预测控制以及高压直流输电系统的影响,分析了直流电流在交流系统扰动以及交流系统故障期间的变化特征,引入新的电气参数作为辅助判据,完善换相失败预测控制原理。仿真测试结果表明,优化后的换相失败预测控制抵御交流系统扰动的能力更强,在高压直流工程中的适用性更高,更有利于高压直流系统的稳定运行。