本發(fā)明涉及一種換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，屬于閥段均壓電容參數(shù)確定。

背景技術(shù)：

1、換流閥是直流輸電技術(shù)中的核心設(shè)備，換流閥閥塔通常由2或4個(gè)單閥構(gòu)成，每個(gè)單閥包含幾十至上百個(gè)晶閘管級(jí)數(shù)。閥塔內(nèi)關(guān)鍵元器件眾多且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，呈現(xiàn)出非常復(fù)雜的雜散電容分布。換流閥在操作、雷電和陡波的沖擊電壓作用下，會(huì)因雜散電容的影響而造成換流閥承受電壓分布不均勻，主要是因?yàn)樵跊_擊電壓的作用下?lián)Q流閥系統(tǒng)呈現(xiàn)容性，空間位置不同，可能引起電壓分布不均勻，因此目前通常采用均壓電容并聯(lián)在換流閥閥段兩端，以改善各種沖擊電壓下閥段間的電壓分布。

2、申請(qǐng)公布號(hào)為cn102723879a的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種換流閥組件均壓電容的設(shè)計(jì)方法，該方法首先設(shè)定均壓電容的初值，再建立換流閥沖擊電路模型，分析換流閥承受電壓峰值，再進(jìn)行判斷均壓系數(shù)判斷是否達(dá)到要求，若沒(méi)有達(dá)到，則增大組件均壓電容，并重復(fù)上述步驟直至均壓系數(shù)滿足要求，該方法通過(guò)判斷均壓系數(shù)來(lái)修正換流閥組件的均壓電容，然而，按照該方法的增大電容的方式，若每次調(diào)整的幅度過(guò)大，雖然能夠快速地得到滿足要求的電容值，但得到均壓電容的容值很可能較大程度地超出使均壓系數(shù)滿足要求的最低電容值，使得換流閥組件的成本增加；若每次調(diào)整的幅度過(guò)小，則雖然可以使最終得到的滿足要求的電容值更接近使均壓系數(shù)滿足要求的最低電容值，但是需要的調(diào)整次數(shù)明顯增多，使得確定均壓電容的效率相對(duì)降低，因此該均壓電容的設(shè)計(jì)方法受每次調(diào)整的幅度的影響導(dǎo)致難以兼顧換流閥組件的成本與得到均壓電容的容值的效率兩方面的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，以解決目前的均壓電容的確定方法受每次調(diào)整的幅度的影響導(dǎo)致難以兼顧換流閥組件的成本與得到均壓電容的容值的效率兩方面的需求的問(wèn)題。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供一種換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，該方法包括：

3、s1：利用設(shè)定的閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)、獲取的換流閥的雜散參數(shù)以及初步設(shè)定的閥段均壓電容參數(shù)搭建換流閥寬頻等效模型；

4、s2：分別計(jì)算該等效模型分別在操作電壓、雷電電壓和陡波電壓的沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)并判斷各沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)是否均在對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍內(nèi)，若不在則將等效模型的閥段均壓電容參數(shù)增大m％后重復(fù)s2，若在則進(jìn)行s3；

5、s3：將所述閥段均壓電容參數(shù)減小n％后再次計(jì)算并判斷各沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)是否均在對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍內(nèi)，若不在則采用本次減小前的閥段均壓電容參數(shù)；若在則重復(fù)s3；m大于等于n的設(shè)定倍數(shù)，設(shè)定倍數(shù)大于等于2。

6、進(jìn)一步地，分別計(jì)算該等效模型分別在操作電壓、雷電電壓和陡波電壓的沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)的方式包括：分別將操作電壓、雷電電壓和陡波電壓作為該等效模型的沖擊波發(fā)生器的電壓，對(duì)該等效模型施加操作電壓、雷電電壓和陡波電壓對(duì)應(yīng)的沖擊波，分別獲取并根據(jù)施加的操作電壓、雷電電壓和陡波電壓對(duì)應(yīng)的沖擊波下該等效模型各閥段的電壓中的最大值與各個(gè)閥段電壓的平均值確定在對(duì)應(yīng)的沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)。

7、進(jìn)一步地，初步設(shè)定閥段均壓電容參數(shù)的方式包括：根據(jù)設(shè)定的閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)以及獲取的換流閥的雜散參數(shù)確定閥段均壓電容參數(shù)的上限閾值，選擇小于等于所述上限閾值的值作為初步的設(shè)定閥段均壓電容參數(shù)。

8、進(jìn)一步地，根據(jù)施加的操作電壓、雷電電壓和陡波電壓對(duì)應(yīng)的沖擊波下各閥段的電壓中的最大值與各個(gè)閥段電壓的平均值確定在對(duì)應(yīng)的沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)的方式為：

9、

10、式中，k為所述閥段間最大不均勻系數(shù)，包括分別在操作電壓、雷電電壓和陡波電壓對(duì)應(yīng)的沖擊波下閥段間最大不均勻系數(shù)；vmax為各閥段的電壓中的最大值，為各個(gè)閥段電壓的平均值，p為每閥層閥段數(shù)量，q為單閥閥層數(shù)量，vi為第i個(gè)閥段的電壓，i∈{1，2，3......p×q}。

11、進(jìn)一步地，判斷各沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)是否均在對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍內(nèi)的方式包括：

12、判斷操作電壓沖擊下閥段間最大不均勻系數(shù)是否小于等于操作電壓沖擊對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍的上限閾值；判斷雷電電壓沖擊下閥段間最大不均勻系數(shù)是否小于等于雷電電壓沖擊對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍的上限閾值；判斷陡波電壓沖擊下閥段間的最大不均勻系數(shù)是否小于等于陡波電壓沖擊對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍的上限閾值；操作電壓、雷電電壓和陡波電壓沖擊對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍的上限閾值均大于1，且操作電壓對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍的上限閾值大于雷電電壓對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍的上限閾值，雷電電壓對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍的上限閾值大于陡波電壓沖擊對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍的上限閾值。

13、進(jìn)一步地，m的取值范圍為：[10，50]。

14、進(jìn)一步地，n的取值范圍為：[5，25]。

15、進(jìn)一步地，所述雜散參數(shù)包括：晶閘管與地之間的雜散電容、上下閥層的晶閘管之間的雜散電容以及閥段對(duì)地之間的雜散電容；獲取所述雜散參數(shù)的方式包括：

16、根據(jù)設(shè)定的閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)搭建換流閥仿真模型，提取該換流閥仿真模型的所述雜散參數(shù)的值以獲取所述雜散參數(shù)。

17、進(jìn)一步地，所述閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：?jiǎn)伍y閥層數(shù)量、每閥層閥段數(shù)量以及每閥段晶閘管數(shù)量。

18、進(jìn)一步地，根據(jù)設(shè)定的閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)以及獲取的換流閥的雜散參數(shù)確定閥段均壓電容參數(shù)的上限閾值的方式包括：

19、

20、式中，cmax為閥段均壓電容參數(shù)值的上限閾值，p為每閥層閥段數(shù)量，q為單閥閥層數(shù)量，cbg閥段對(duì)地之間的雜散電容。

21、有益效果：本發(fā)明提供了一種新的換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，該方法在利用設(shè)定的閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)、獲取的換流閥的雜散參數(shù)以及初步設(shè)定的閥段均壓電容參數(shù)搭建的與實(shí)際工況接近的寬頻等效模型的基礎(chǔ)上，對(duì)于閥段均壓電容參數(shù)的調(diào)整進(jìn)行了更靈活的設(shè)置，即若初步設(shè)定的閥段均壓電容參數(shù)已經(jīng)能夠滿足最大不均勻系數(shù)對(duì)應(yīng)的控制要求，則以相對(duì)較小的比例向下調(diào)整；若不滿足該控制要求，則先較大比例上調(diào)(即增大)閥段均壓電容參數(shù)，等滿足了之后再以相對(duì)較小的比例逐次向下調(diào)整(即減小)；每次向下調(diào)整后，若發(fā)現(xiàn)向下調(diào)整調(diào)多了導(dǎo)致不滿足控制要求，則取本次向下調(diào)整(即減小)之前的均壓電容參數(shù)值，這樣的來(lái)回調(diào)整并相應(yīng)進(jìn)行分析選擇的方式受每次調(diào)整的幅度的影響相對(duì)較小，能夠有效避免了現(xiàn)有技術(shù)的均壓電容的確定方法受每次調(diào)整的幅度的影響導(dǎo)致難以兼顧換流閥組件的成本與得到均壓電容的容值的效率兩方面的需求的問(wèn)題；因此，本發(fā)明能夠使得最終確定的閥段均壓電容更加接近能滿足控制要求的最小均壓電容參數(shù)，同時(shí)也能夠兼顧效率方面的需求，從而在保證確定閥段均壓電容參數(shù)的效率的基礎(chǔ)上，提升換流閥設(shè)備可靠性，同時(shí)節(jié)約均壓電容生產(chǎn)制造及試驗(yàn)成本，為電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供支撐。

技術(shù)特征：

1.一種換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，其特征在于，分別計(jì)算該等效模型分別在操作電壓、雷電電壓和陡波電壓的沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)的方式包括：分別將操作電壓、雷電電壓和陡波電壓作為該等效模型的沖擊波發(fā)生器的電壓，對(duì)該等效模型施加操作電壓、雷電電壓和陡波電壓對(duì)應(yīng)的沖擊波，分別獲取并根據(jù)施加的操作電壓、雷電電壓和陡波電壓對(duì)應(yīng)的沖擊波下該等效模型各閥段的電壓中的最大值與各個(gè)閥段電壓的平均值確定在對(duì)應(yīng)的沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，其特征在于，初步設(shè)定閥段均壓電容參數(shù)的方式包括：根據(jù)設(shè)定的閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)以及獲取的換流閥的雜散參數(shù)確定閥段均壓電容參數(shù)的上限閾值，選擇小于等于所述上限閾值的值作為初步的設(shè)定閥段均壓電容參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，其特征在于，根據(jù)施加的操作電壓、雷電電壓和陡波電壓對(duì)應(yīng)的沖擊波下各閥段的電壓中的最大值與各個(gè)閥段電壓的平均值確定在對(duì)應(yīng)的沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)的方式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，其特征在于，判斷各沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)是否均在對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍內(nèi)的方式包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，其特征在于，m的取值范圍為：[10，50]。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，其特征在于，n的取值范圍為：[5，25]。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，其特征在于，所述雜散參數(shù)包括：晶閘管與地之間的雜散電容、上下閥層的晶閘管之間的雜散電容以及閥段對(duì)地之間的雜散電容；獲取所述雜散參數(shù)的方式包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，其特征在于，所述閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：?jiǎn)伍y閥層數(shù)量、每閥層閥段數(shù)量以及每閥段晶閘管數(shù)量。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，其特征在于，根據(jù)設(shè)定的閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)以及獲取的換流閥的雜散參數(shù)確定閥段均壓電容參數(shù)的上限閾值的方式包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種換流閥閥段均壓電容參數(shù)確定方法，屬于閥段均壓電容參數(shù)確定技術(shù)領(lǐng)域。S1：利用設(shè)定的閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)、獲取的換流閥的雜散參數(shù)以及初步設(shè)定的閥段均壓電容參數(shù)搭建換流閥寬頻等效模型；S2：分別計(jì)算該等效模型分別在操作、雷電和陡波電壓的沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)并判斷各沖擊下閥段間最大不均勻系數(shù)是否均在對(duì)應(yīng)的滿足控制要求范圍內(nèi)，若不在則將等效模型的閥段均壓電容參數(shù)增大M％后重復(fù)S2，若在則進(jìn)行S3；S3：將均壓電容參數(shù)減小N％后再次計(jì)算并判斷各沖擊下的閥段間最大不均勻系數(shù)是否均在對(duì)應(yīng)的滿足控制要求的范圍內(nèi)，若不在則采用本次減小前的均壓電容參數(shù)；若在則重復(fù)S3；M大于等于N的設(shè)定倍數(shù)，設(shè)定倍數(shù)大于等于2。

技術(shù)研發(fā)人員：袁洪濤,黃永瑞,劉堃,韓坤,范彩云,張文博,胡秋玲,邵珠柯,李旭升,劉官,王迪,李凱,畢延河
受保護(hù)的技術(shù)使用者：許繼電氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9