直流输电系统控制原理和特性(60页).pptVIP

直洗输电糸統控制原理

浙江大学电气工程学院

江道灼;一、概述

1.1直流输电系统运行控制基本要求

（1）减小因交流系统电压变化引起的直流电

兔波动；:

（2）限制最大直流电流,防止换流器过載@

害.I

（3）限制最小直流电流,避免电流间断引起振荡及过电压；

（4）减小逆变器发生换相失败的概率；■

（5）尽量减小换流器消耗的无功功率；W

（6）保持直流电压在要求值水平运行。I;1-2直流输电系统应具备的基本控制

（D立流电流控制,保持屯流等于给定值；

（2）直流电压控制,保持直流线路送端或受端电压在给定的范围内或等于给定值；

__

（3）整流器触发延迟角（a）控制,使正＞运行吋a角较小,-般保持在10°?20°（或12°?18°）范围内,以减小无功消耗,并留有调节的余地。

（4）逆变器关断角（6）控制,控制0^6min（最小关渝裕度角）,逾盛发屯备相失败,在此前提条件下,尽量减小5,诊雜歸安全和M小痪流卓兀免功消耗,蘀咼功率因数。■;1.3直流输电控制系统发展简介

从控制系统本身结构特点看，大致吋分为三阶段:

(1)模拟型控制系统

由分立模拟1lr电路构成。早期控制系统。优点:响应快速、实吋性好、控制方式简单可靠。

缺点:灵活性差、控制功能受限、结构散、易受温度等周围环境影响、控制精度站、

控制系统自身的稳定性可靠性低等。■;1.3直流输电控制系统发展简介(续)

(2)数字型控制系统

巾中小规模数字集成电路构成，20世纪五、六十年代开始发展，fll未得到推广用。优点:集成度较高、控制方式较灵活、__处理能力较强。

缺点:控制功能实现较复杂、某些控制性能及可靠性还不如模拟型的，故未能彳爵^推广应用。

同吋期还研发了一种数模混合型控制系綠，吸收了學拟型和数孛型的优点，得到定的推r還用。1;1.3直流输电控制系统发展简介(续)

(3)微机型控制系统

20世纪70年代末，随着大规模集成电路和微机技术的迅速发展而发展起来的，0前直流输电控制系统基本上都是微机型的。

优点:集成度、靠性高；控制方式灵活且更改方便；可实现快速、精确控???；、空制功能和逻辑处理能力强，可实现复杂释制;运行稳定性高，基本不受温度等周围却境影响；可方便地通过多重化等措施进一步提高控制系统的可靠性。1;二、直流系统控制原理与特性

2.1直流输电系统基本结构及其控制模式;或;2.1直流输电系统基本结构及其控制模式（续）;2.2换流器触发脉冲相位控制方式;2.3直流系统微机控制基本原理和控制算法;2.3微机型等间隔触发脉冲控制算法（续）等间隔控制算法，主要分两大类:;2.4换流器定电流控制

是换流器的基本控制之一，它通过

控制换流器触发相位角，使直流电流等于设定值并保持不变。k

定电流控制才用最基本的安偏差比例控制时，k电流调节器CA,的输出为:

Uc=Uo-Ke

式中:UQ为常数；K为放大系数；￡=ldr-Ido定电流控制静态伏-安特性曲线中t的说明:

AB线段:^dl=Vdolcosamin^lddY!棚

AB’线段:LWdfldlVUwsamin~ld(dv;2.5逆变器定关断角控制;2.5逆变器定关断角控制（续）

定关断角控制分和预测控制两种。闭环定

关断角控制方式与定电流控制类似，也是一种负反馈控制，其控制放大器ca5的输出为:

Uc=uo_Ke，

式屮:13?为常数；K为放大系数:E=60-6。闭环控制是3检测到6与6。的偏差后才进行拧制，因此对于56。情况K的控制是不利的。例如当逆变侧交流系统发生故障，换相电压大幅垃跃降、直流电流迅速上升，6突然大幅度减小的衍况下，在检测到66。时，逆变器可能就已发_生换相失败。;2.5逆变器定关断角控制（续）

因此逆变器采用闭环定6控制方式时,一般都要增设一个紧急控制（EC）环节,以便当现或预测到

6人幅垂减小时,立sj］输出一h暂的信号A5e,使误差e=6o+A6e-6突然人为地増大,使a角快速大幅凌减小,从而有效也止换相央败。预测型关断角控制足一种开环预测控制过也吋有效防止逆变器发生换相失败。预测公式如

（xY=cos_1（Kc-Id/Ellfll—cosSo）M

式屮^为常数；Id受控整流器,也可认为是常数。因此只