【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统，涉及传统高压直流输电工程中的逆变侧换相失败恢复控制，尤其涉及一种抑制直流输电连续换相失败系统的恢复轨迹跟踪控制方法。
技术介绍
1、逆变侧换相失败是高压直流输电系统中最常见的故障。由于晶闸管只具备自导通能力，不具备自关断能力，当受端交流系统发生故障时，逆变侧容易发生换相失败。换相失败过程中，直流功率迅速下降。此时交直流混合运行系统表现出很强的非线性，相互作用十分复杂，故障恢复动态响应特性不佳。传统高压直流输电逆变侧使用开环pi控制器进行控制，容易产生超调从而引发连续换相失败。连续换相失败严重危及电网的安全稳定运行，最终导致直流系统阻塞、输电暂停等。因此，改进hvdc传输系统的控制方法以抑制连续换相失败具有重要的理论和实际意义。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提出一种抑制直流输电系统连续换相失败的恢复轨迹跟踪控制方法，以防止传统高压直流输电系统中开环pi控制器产生超调导致连续换相失败故障。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种抑制直流输电系统连续换相失败的恢复轨迹跟踪控制方法，包括以下步骤：
3、步骤(1)，基于故障后的熄弧角实际响应曲线中熄弧角轨迹的最大值、自检测到换相失败起经过的时间，根据系统承受能力设置换相失败后的快速恢复时间，设计熄弧角期望恢复轨迹；
4、步骤(2)，利用直流系统运行参数，在忽略直流电流短时间波动的情况下，计算换相失败临界电压；
5、步骤(3)
6、进一步地，所述的步骤(1)中：
7、设计熄弧角期望恢复轨迹，公式表示为：
8、
9、式中：γd(t)为熄弧角期望值，γr为熄弧角额定值，γmax为熄弧角轨迹的最大值，tr为换相失败后的快速恢复时间，t为自检测到换相失败起经过的时间。
10、进一步地，所述的步骤(2)中：
11、故障后恰好不引起换相失败的临界电压(换相失败临界电压)δulc为：
12、
13、式中：xrpu为逆变侧等效换相电抗标幺值，γmin为逆变侧熄弧角最小值。
14、进一步地，所述的步骤(3)包括：
15、(3.1)依据设计的期望熄弧角轨迹，通过前馈控制实时生成超前触发角指令值，计算公式为：
16、
17、式中：βt为前馈控制生成的超前触发角指令值，vm为交流母线电压的有效值，xr为逆变侧等效换相电抗，k为逆变侧换流变压器的变比，ii_dc为逆变侧直流电流。
18、(3.2)鉴于系统中的不确定性及内外部扰动，引入pi控制器对误差进行反馈控制，以实现对期望输出轨迹的精确跟踪，计算超前触发角的补偿值：
19、
20、式中：βc为超前触发角指令补偿值，kp和ki分别为pi控制器的比例系数和积分系数，γ为逆变侧熄弧角测量值。
21、(3.3)结合前馈控制和误差反馈控制，根据基于恢复轨迹跟踪的控制律，生成逆变侧超前触发角指令值：
22、βd＝βt-βc
23、式中：βd为在高压直流系统逆变侧实现期望熄弧角γd时所需的超前触发角指令值。
24、本专利技术的有益效果如下：
25、针对传统高压直流输电系统中使用开环pi控制容易产生超调的问题，提出了一种基于恢复轨迹跟踪的闭环控制方法。该方法结合前馈控制和误差反馈补偿控制，通过闭环控制显著减少传统控制中的响应延迟，快速响应熄弧角的变化。此外，轨迹跟踪闭环控制能够有效抑制超调，从而防止后续换相失败，确保高压直流输电系统的安全稳定运行。
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1.一种抑制直流输电系统连续换相失败的恢复轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的抑制直流输电系统连续换相失败的恢复轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，设计熄弧角期望恢复轨迹，公式表示为：
3.根据权利要求1所述的抑制直流输电系统连续换相失败的恢复轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，换相失败临界电压ΔULC计算公式为：
4.根据权利要求1所述的抑制直流输电系统连续换相失败的恢复轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述的步骤(3)包括以下子步骤：
【技术特征摘要】
1.一种抑制直流输电系统连续换相失败的恢复轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的抑制直流输电系统连续换相失败的恢复轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，设计熄弧角期望恢复轨迹，公式表示为：
3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：周永智，于路明，夏杨红，韦巍，辛焕海，蔡宏达，杨鹏程，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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