【技术实现步骤摘要】
本申请涉及直流配电网保护领域，尤其是一种共高频母线多有源桥变换器的开路故障穿越方法及装置。
技术介绍
1、随着直流配电网的大规模应用和电力电子技术的快速发展，多端口电力电子变换器近年来得到越来越多的关注。多电压等级直流电力电子变换器的主电路拓扑，大都是基于多个独立双有源桥(dual active bridge，dab)的共直流母线拓扑结构或者高频链交流耦合的多有源桥(multi-active bridge，mab)拓扑结构。其中，高频链交流耦合的多有源桥拓扑结构是以模块化多有源桥结构(modular-multi-active-bridge，mmab)为基础的共高频母线直流变换器，其在具有较好的模块扩展性和端口独立性同时，电能变换环节和元件数量相对较少，具备低成本、高功率密度等优势。但该拓扑由于高频链能量汇集、缺乏能量缓冲储存和端口间强耦合，需要深入研究其控制策略优化和故障影响。而在控制策略上，现有的多端口直流电力电子变换器控制策略包括：集中控制策略和分散控制策略。其中，大多利用到的是集中控制策略。集中控制策略下所有的测量、数字控制执行和驱动信号生成都集中在一个处理器中。虽然集中控制体系结构更加有序，但计算负担、模块化和可扩展性成为主要问题。而分散控制策略将一个中央控制器的计算负担分散到几个本地控制器，从而有效地提高控制系统的模块化、灵活性和性价比。
2、目前，针对共高频母线多有源桥变换器的故障分析和故障穿越方法研究相对较少。目前研究主要是在基于集中控制的故障分析及故障隔离方面，如张北交直流混合配电示范工程中的电力电子
技术实现思路
1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种共高频母线多有源桥变换器的开路故障穿越方法及装置，能够减小子模块因发生开路故障而被切除时对非故障端口造成的冲击，降低直流端口间干扰和因自适应调节造成的电流冲击。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种共高频母线多有源桥变换器的开路故障穿越方法，所述共高频母线多有源桥变换器包括：高频交流母线、连接在所述高频交流母线上的电压源模块和电流源模块；所述电压源模块还包括：连接在所述高频交流母线同一侧的第一电压源子模块和第二电压源子模块；所述电流源模块还包括：连接在所述高频交流母线另外的同一侧的第一电流源子模块和第二电流源子模块；
3、所述方法包括：
4、当检测到共高频母线多有源桥变换器中发生子模块开路故障，确定所述子模块开路故障的故障位置；
5、根据所述故障位置进行子模块故障切断处理，将故障端口切除，得到更新的有源桥拓扑；
6、根据所述故障位置，基于获取的电路参数信息进行补偿值计算处理得到频率积分补偿值；
7、根据所述故障位置、预设偏移系数对所述频率积分补偿值进行积分补偿计算处理，得到目标补偿频率；
8、将预设的基准频率与所述目标补偿频率相加，得到补偿后的故障穿越频率；
9、将所述电流源模块中的非故障端口的第一控制频率切换为所述故障穿越频率，经过预设补偿时间后，以使所述更新的有源桥拓扑进入稳定状态；
10、在所述更新的有源桥拓扑中，当检测到非故障端口的实时的第二控制频率与预设的电压源子模块控制频率一致，切换回闭环控制，实现故障穿越。
11、第二方面，本申请实施例提供了一种共高频母线多有源桥变换器的开路故障穿越装置，所述共高频母线多有源桥变换器包括：高频交流母线、连接在所述高频交流母线上的电压源模块和电流源模块；所述电压源模块还包括：连接在所述高频交流母线同一侧的第一电压源子模块和第二电压源子模块；所述电流源模块还包括：连接在所述高频交流母线另外的同一侧的第一电流源子模块和第二电流源子模块；
12、所述装置包括：
13、开路故障检测模块，用于当检测到共高频母线多有源桥变换器中发生子模块开路故障，确定所述子模块开路故障的故障位置；
14、第一计算处理模块，用于根据所述故障位置进行子模块故障切断处理，将故障端口切除，得到更新的有源桥拓扑；
15、第二计算处理模块，用于根据所述故障位置，基于获取的电路参数信息进行补偿值计算处理得到频率积分补偿值；
16、第三计算处理模块，用于根据所述故障位置、预设偏移系数对所述频率积分补偿值进行积分补偿计算处理，得到目标补偿频率；
17、故障穿越频率计算模块，用于将预设的基准频率与所述目标补偿频率相加，得到补偿后的故障穿越频率；
18、频率切换模块，用于将所述电流源模块中的非故障端口的第一控制频率切换为所述故障穿越频率，经过预设补偿时间后，以使所述更新的有源桥拓扑进入稳定状态；
19、闭环控制切换模块，用于在所述更新的有源桥拓扑中，当检测到非故障端口的实时的第二控制频率与预设的电压源子模块控制频率一致，切换回闭环控制，实现故障穿越。
20、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面实施例任一项所述的开路故障穿越方法。
21、本申请实施例包括：共高频母线多有源桥变换器包括：高频交流母线、连接在高频交流母线上的电压源模块和电流源模块；电压源模块还包括：连接在高频交流母线同一侧的第一电压源子模块和第二电压源子模块；电流源模块还包括：连接在高频交流母线另外的同一侧的第一电流源子模块和第二电流源子模块；在共高频母线多有源桥变换器工作的过程中，当检测到共高频母线多有源桥变换器中发生子模块开路故障，确定子模块开路故障的故障位置；根据故障位置进行子模块故障切断处理，将故障端口切除，得到更新的有源桥拓扑；根据故障位置，基于获取的电路参数信息进行补偿值计算处理得到频率积分补偿值；根据故障位置、预设偏移系数对频率积分补偿值进行积分补偿计算处理，得到目标补偿频率；将预设的基准频率与目标补偿频率相加，得到补偿后的故障穿越频率；将电流源模块中的非故障端口的第一控制频率切换为故障穿越频率，经过预设补偿时间后，以使更新的有源桥拓扑进入稳定状态；在更新的有源桥拓扑中，当检测到非故障端口的实时的第二控制频率与预设的电压源子模块控制频率一致，切换回闭环控制，实现故障穿越；从而减少电流冲击；即是说，本申请实施例能够减小子模块因发生开路故障而被切除时对非故障端口造成的冲击，降低直流端口间干扰和因自适应调节造成的电流冲击。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种共高频母线多有源桥变换器的开路故障穿越方法，其特征在于，所述共高频母线多有源桥变换器包括：高频交流母线、连接在所述高频交流母线上的电压源模块和电流源模块；所述电压源模块还包括：连接在所述高频交流母线同一侧的第一电压源子模块和第二电压源子模块；所述电流源模块还包括：连接在所述高频交流母线另外的同一侧的第一电流源子模块和第二电流源子模块；
2.根据权利要求1所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述电压源模块包括：与所述高频交流母线连接的第一母线接入端、用于连接电源的电源端；所述第一电压源子模块和所述第二电压源子模块的第一母线接入端均连接在所述高频交流母线上；
3.根据权利要求2所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述电流源模块包括：与所述高频交流母线连接的第二母线接入端和用于连接负载的负载接入端；所述第一电流源子模块和所述第二电流源子模块的第二母线接入端均连接在所述高频交流母线上；
4.根据权利要求1所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述电路参数信息包括故
6.根据权利要求5所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述端口间传输功率表达式为：
7.根据权利要求1所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述根据所述故障位置、预设偏移系数对所述频率积分补偿值进行积分补偿计算处理，得到目标补偿频率，包括：
8.根据权利要求7所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述根据所述故障位置、预设偏移系数对所述频率积分补偿值进行积分补偿计算处理，得到目标补偿频率，包括：
9.一种共高频母线多有源桥变换器的开路故障穿越装置，其特征在于，所述共高频母线多有源桥变换器包括：高频交流母线、连接在所述高频交流母线上的电压源模块和电流源模块；所述电压源模块还包括：连接在所述高频交流母线同一侧的第一电压源子模块和第二电压源子模块；所述电流源模块还包括：连接在所述高频交流母线另外的同一侧的第一电流源子模块和第二电流源子模块；
10.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至8任一项所述的开路故障穿越方法。
...【技术特征摘要】
1.一种共高频母线多有源桥变换器的开路故障穿越方法，其特征在于，所述共高频母线多有源桥变换器包括：高频交流母线、连接在所述高频交流母线上的电压源模块和电流源模块；所述电压源模块还包括：连接在所述高频交流母线同一侧的第一电压源子模块和第二电压源子模块；所述电流源模块还包括：连接在所述高频交流母线另外的同一侧的第一电流源子模块和第二电流源子模块；
2.根据权利要求1所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述电压源模块包括：与所述高频交流母线连接的第一母线接入端、用于连接电源的电源端；所述第一电压源子模块和所述第二电压源子模块的第一母线接入端均连接在所述高频交流母线上；
3.根据权利要求2所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述电流源模块包括：与所述高频交流母线连接的第二母线接入端和用于连接负载的负载接入端；所述第一电流源子模块和所述第二电流源子模块的第二母线接入端均连接在所述高频交流母线上；
4.根据权利要求1所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的开路故障穿越方法，其特征在于，所述电路参数信息包括故障前的第一参数信息和故障后的第二参数信息；所述根据所述故障位置，基于获取的电路参数信息进行补偿值计...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭焕，熊麒，吴宏远，陈勇，程旭，陈治，杨锐雄，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司珠海供电局，
类型：发明
国别省市：
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