一种换频器的充电控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及柔性低频输配电，具体涉及一种换频器的充电控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、低频输电系统(low-frequency transmission system，lfts)是一种输电频率低于工频的交流输电系统，由于综合了高压交流输电和高压直流输电的优点，近些年已成为学术界和工业界的研究热点。为了最大程度地发挥lfts的潮流输送能力，lfts通常被设计为在低频侧线路出现三相不对称工况时，仍具有低频两相功率输送能力。

2、lfts主要包括至少一个换流站，换流站包括换频器，例如：模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter，m3c)，换流站可通过换频器将电网的工频电转换为低频交流电，再接入到低频输电线路。在lfts启动的过程中，对换频器进行有效地充电是一个关键环节。传统的充电控制方法均是通过对m3c的所有桥臂进行统一均压控制，保持各桥臂的子模块投切个数一致，该方法主要适用三相对称工况，当lfts的低频侧处于三相不对称工况时，仍沿用传统的充电控制方法控制换频器充电，会导致换频器各桥臂之间的子模块电压偏差较大，同时换频器低频侧的阀侧电压会产生较大畸变甚至是过压，从而引起跳闸。

技术实现思路

1、发明目的：本技术实施例提供一种换频器的充电控制方法，旨在克服不对称运行工况下现有技术中换频器各桥臂之间的子模块电压偏差较大，同时换频器低频侧的阀侧电压会产生较大畸变甚至是过压，从而引起跳闸的技术问题；本技术实施例的另一目的是提供一种换频器的充电控制装置；本技术的第三个目的是提供一种电子设备；本技术的第四个目的是提供一种计算机可读存储介质。

2、技术方案：本技术实施例所述的一种换频器的充电控制方法，换频器包括多个桥臂，每个所述桥臂包括多个全桥子模块，所述换频器的两端分别连接工频侧和低频侧；所述方法包括：

3、在所有全桥子模块在闭锁状态下从所述工频侧取能成功的情况下，获取每个桥臂对应的第一平均电压，所述第一平均电压为所述桥臂中所有全桥子模块的平均电压；

4、在所述换频器当前处于三相不对称工况的情况下，针对每个所述桥臂，基于所述桥臂对应的调制波电压、所述桥臂对应的第一平均电压以及所述桥臂中全桥子模块的数量，确定全桥子模块的切除个数；

5、在所述桥臂中切除与所述切除个数相对应的全桥子模块；

6、基于所述桥臂对应的第一平均电压与目标电压的实时偏差，对所述切除个数进行反馈调节，直至每个所述桥臂对应的第一平均电压均达到所述目标电压，且所述工频侧的阀侧电压与所述低频侧的阀侧电压均未发生畸变，确认充电完成。

7、在一些实施例中，所述方法还包括：

8、在所有全桥子模块在闭锁状态下从所述工频侧取能成功的情况下，获取所述换频器对应的第二平均电压，所述第二平均电压为所述换频器中所有全桥子模块的平均电压；

9、在所述换频器当前处于三相对称工况的情况下，按照预设策略，在每个所述桥臂中同时切除相同个数的全桥子模块；

10、在所述第二平均电压达到额定充电电压的情况下，确认充电完成。

11、在一些实施例中，所述方法还包括：

12、在所述第二平均电压未达到额定充电电压，且所述换频器转换为处于三相不对称工况的情况下，执行针对每个所述桥臂，基于所述桥臂对应的调制波电压、所述桥臂对应的第一平均电压以及所述桥臂中全桥子模块的数量，确定全桥子模块的切除个数的步骤。

13、在一些实施例中，所述预设策略包括各个所述桥臂同时从零开始，按照相同的预设速率增加全桥子模块的切除个数。

14、在一些实施例中，在所述第二平均电压大于充电完成电压的下限值，且小于充电完成电压的上限值的情况下，确定所述第二平均电压达到所述额定充电电压。

15、在一些实施例中，所述调制波电压是基于所述工频侧的阀侧电压和所述低频侧的阀侧电压的差值确定的。

16、在一些实施例中，所述基于所述桥臂对应的调制波电压、所述桥臂对应的第一平均电压以及所述桥臂中全桥子模块的数量，确定全桥子模块的切除个数，包括：

17、通过以下公式确定全桥子模块的切除个数：

18、nbypass＝n-uref/uave

19、其中，nbypass为所述全桥子模块的切除个数，n为所述桥臂中全桥子模块的数量，uref为所述桥臂对应的调制波电压，uave为所述桥臂对应的第一平均电压。

20、在一些实施例中，所述全桥子模块包括电容和四个可关断器件，所述四个可关断器件中的两者连接于所述电容的一端，所述四个可关断器件中的另外两者连接于所述电容的另一端；

21、在所述桥臂中切除与所述切除个数相对应的全桥子模块，包括：

22、针对所述桥臂中与所述切除个数相对应的全桥子模块，同时导通各个所述全桥子模块中连接于所述电容的其中一端的两个可关断器件。

23、在一些实施例中，所述基于所述桥臂对应的第一平均电压与目标电压的实时偏差，对所述切除个数进行反馈调节，包括：

24、将所述桥臂对应的第一平均电压与目标电压的实时偏差输入预设的反馈调节器，并获取所述反馈调节器输出的切除调整个数；

25、将所述切除调整个数与所述切除个数的和，确定为全桥子模块的实际切除个数。

26、在一些实施例中，在获取每个桥臂对应的第一平均电压之前，所述方法还包括：

27、控制所述低频侧的低频开关断开，以及控制所述工频侧的工频开关闭合，以使所有全桥子模块处于闭锁状态进行充电；

28、在所述换频器中所有全桥子模块的平均电压达到第一定值，且每个所述桥臂的充电电流小于第二定值的情况下，确定所有全桥子模块在闭锁状态下从所述工频侧取能成功。

29、在一些实施例中，所述方法还包括：

30、在所有全桥子模块在闭锁状态下从所述工频侧取能成功的情况下，切除所述工频侧的充电电阻。

31、相应的，本技术实施例所述的一种换频器的充电控制装置，用于控制换频器充电，所述换频器包括多个桥臂，每个所述桥臂包括多个全桥子模块，所述换频器的两端分别连接工频侧和低频侧；所述装置包括：

32、平均电压获取模块，用于在所有全桥子模块在闭锁状态下从所述工频侧取能成功的情况下，获取每个桥臂对应的第一平均电压，所述第一平均电压为所述桥臂中所有全桥子模块的平均电压；

33、切除个数确定模块，用于在所述换频器当前处于三相不对称工况的情况下，针对每个所述桥臂，基于所述桥臂对应的调制波电压、所述桥臂对应的第一平均电压以及所述桥臂中全桥子模块的数量，确定全桥子模块的切除个数；

34、切除执行模块，用于在所述桥臂中切除与所述切除个数相对应的全桥子模块；

35、切除个数微调模块，用于基于所述桥臂对应的第一平均电压与目标电压的实时偏差，对所述切除个数进行反馈调节，直至每个所述桥臂对应的第一平均电压均达到所述目标电压，且所述工频侧的阀侧电压与所述低频侧的阀侧电压均未发生畸变，确认充电完成。

36、相应的，本技术实施例所述的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的换频器的充电控制方法的步骤。

37、相应的，本技术实施例所述的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的换频器的充电控制方法的步骤。

38、有益效果：与现有技术相比，本技术实施例的换频器的充电控制方法、装置、设备及存储介质，充电控制方法包括在所有全桥子模块在闭锁状态下从工频侧取能成功的情况下，获取每个桥臂对应的第一平均电压，在检测到换频器当前处于三相不对称工况的情况下，利用每个桥臂对应的调制波电压实时确定各桥臂的全桥子模块的切除个数，并基于桥臂对应的第一平均电压与目标电压的实时偏差对切除个数进行反馈调节，直至每个桥臂对应的第一平均电压均达到目标电压，且工频侧的阀侧电压与低频侧的阀侧电压均未发生畸变，确认充电完成。该充电控制方法在三相不对称工况下，可使换频器在解锁之前，所有全桥子模块的电容电压都能均匀、稳定地充电到额定电压值，并且各电容在解锁指令到达之前能长时间恒定在额定电压值，同时还能保证充电过程对阀侧电压无影响，即阀侧电压不会发生畸变或者过压，进而不会引起跳闸。