2023年4月电工技术学报Vol.38No.8第38卷第8期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYApr.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220101基于阀侧电流时序特征的换流阀电流实时计算方法李晓华1殷珊珊2李昊1蔡泽祥1（1.华南理工大学电力学院广州5106402.河南科技大学信息工程学院洛阳471023）摘要阀电流是晶闸管型换流器运行状态的直接体现形式。为提升换流器的能观性，该文提出一种利用阀侧电流时序特征实时计算阀电流的方法。首先，利用交直流电流的时序特性预估每个阀的导通/关断状态。其次，根据阀状态计算换流器的旁通组数，利用多相旁通组间的并联关系，构造旁通回路方程。最后，计算阀电流，利用阀的单向导电性，校正阀关断状态和阀电流。仿真和录波结果表明：在不同的阀状态和旁通组数下，所提方法均能准确计算换相失败暂态过程及其故障恢复期间的阀电流，验证了其有效性。关键词：阀电流阀侧电流时序特征预估阀状态旁通回路方程阀关断状态校正中图分类号：TM7710引言换流器是高压直流输电（HighVoltageDirectCurrent,HVDC）系统电力变换的核心设备，其性能直接决定电网的运行能力[1-2]。晶闸管型换流器是非线性元件，交流故障后换流器的运行工况和电流变化比较复杂[3]。当长时间、大容量电流流过换流阀时，易造成高温，从而导致阀设备的寿命降低或内部元件的损坏。为保证阀设备的安全、提升换流器的能观性[4]和可靠性，研究换流器运行状态的实时监测是实现阀内部特征反馈到控制系统进行调节的重要条件。目前，换流阀中各种信号和运行状态的测量、采样及控制主要依赖系统内部阀基电子设备的自检[5-6]，缺乏外部实时检测手段。换流阀的运行状态只能通过换流器端口的外部信息间接反映[7]，而暂态过程中，换流器端口电气量与换流阀内部特征的差异较大，不能准确表征换流器复杂的运行状态。因此，从电流反映和观测角度看，检测换流器内部阀电流对提升换流器运行状态的感知能力、优化换流器的控保能力具有重要意义。现有研究关于传统高压直流输电换流器各阀电流的解析相对较少，主要从换流器建模方面研究阀电流的计算。文献[8-9]以三相交流电压瞬时值为输入量，利用换流阀运行状态与拓扑结构，建立节点电压方程，求出阀电流和阀电压等电气量信息。但文献[8-9]简化了换流阀的开关模型，该方法在交直流混联电网中不适用。换流阀的导通和关断状态可以确定换流器各阀电流的分布，研究者们采用开关函数[10-12]对换流器内部运行参数进行了一些研究...
