(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211296807.5 (22)申请日 2022.10.21 (71)申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3 栋3楼 (72)发明人 孙鹏伟　周保荣　姚文峰　李诗旸　 袁豪　张帆　李俊杰　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 郑华丽 (51)Int.Cl. H02J 3/36(2006.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/01(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 换相失败的预防设备 (57)摘要 本申请公开了一种换相失败的预防设备， 该 设备包括预测模块及换相补偿模块； 该预测模块 用于判断换流阀熄弧角是否 符合预置的规定， 并 基于换流母线的三相电压判断所述换流母线上 是否存在故障， 以预测是否会发生换相失败； 当 所述换流母线上存在故障和/或换流阀熄弧角不 符合预置的规定时， 则启动所述换相补偿模块； 该换相补偿模块用于基于所述换流母线的三相 电压或所述换流阀熄弧角的大小， 对 换流阀的触 发角进行减小， 以增大换流阀的熄弧角。 基于此， 本申请通过对 换流阀触发角的调节， 可以调节直 流输送功率， 进而调节阀关断到阀上电压由负变 正的过零点之间的时间， 以实现调节 熄弧角的大 小， 从而， 增加换相时间， 以便提高换相成功的可 能性。 权利要求书2页 说明书9页 附图1页 CN 115549171 A 2022.12.30 CN 115549171 A 1.一种换相失败的预防设备， 其特 征在于， 包括预测模块及换相补偿模块； 所述预测模块， 用于判断换流阀熄弧角是否符合预置的规定， 并基于换流母线的三相 电压判断所述换流母线上是否存在故障， 以预测是否会发生换相失败； 当所述换流母线上 存在故障和/或换流阀熄弧角不符合预置的规定时， 则启动所述换相补偿模块； 所述换相补偿模块， 用于基于所述换流母线的三相电压或所述换流阀熄弧角的大小， 对换流阀的触发角进行减小， 以增大 换流阀的熄弧角。 2.根据权利要求1所述的换相失败的预防设备， 其特征在于， 所述换流母线的三相电压 为A相电压、 B相电压及C相电压； 所述预测模块包括第一滤波器、 第二滤波器、 第三滤波器、 第 四滤波器、 第一标幺化单 元、 第二标幺化单 元、 第三标幺化单 元及第四标幺化单 元； 所述第一滤波器， 用于对换流母线的A相电压进行 滤波； 所述第一标幺化单 元， 用于对所述滤波后的A相电压进行 标幺化； 所述第二滤波器， 用于对换流母线的B相电压进行 滤波； 所述第二标幺化单 元， 用于对所述滤波后的B相电压进行 标幺化； 所述第三滤波器， 用于对换流母线的C相电压进行 滤波； 所述第三标幺化单 元， 用于对所述滤波后的C相电压进行 标幺化； 所述第四滤波器， 用于对换流阀的熄弧角进行 滤波； 所述第四标幺化单 元， 用于对所述滤波后的熄弧角进行 标幺化。 3.根据权利要求1所述的换相失败的预防设备， 其特征在于， 所述预测模块包括第 一加 法器、 处理器、 与所述第一加法器连接的第一比较 器， 及与所述处 理器连接的第二比较 器； 所述第一加法器， 用于将所述换流母线的三相电压相加， 得到三相电压之和； 所述第一比较器， 用于比较所述三相电压之和与预置的不平衡定值的大小， 得到第一 比较信号， 所述第一比较信号表明所述换流母线是否存在不平衡故障； 所述处理器， 用于基于换流母线的三相电压计算电压信号 值； 所述第二比较器， 用于将所述电压信号值与预置的三相短路故障定值进行比较， 得到 第二比较信号， 所述第二比较信号表明所述换流母线是否存在三相短路故障。 4.根据权利要求3所述的换相失败的预防设备， 其特征在于， 所述换流母线的三相电压 为A相电压、 B相电压及C相电压； 所述处理器包括公式组件及计算组件； 所述公式组件， 用于存 储如下电压信号 值的计算公式： 其中， u1为电压信号 值， ua为A相电压， ub为B相电压， uc为C相电压； 所述计算组件， 用于利用换流母线的三相电压及所述电压信号值的计算公式， 计算得 到电压信号 值。 5.根据权利要求4所述的换相失败的预防设备， 其特征在于， 所述换相补偿模块包括最 大值选取 单元及附加值计算单 元； 所述最大值选取单元， 用于从换流母线的三相电压之和、 熄弧角及所述电压信号值与 所述三相短路故障定值的差值中选取 出最大的数据；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115549171 A 2所述附加值计算单元， 用于基于所述最大值选取单元选取得到的最大的数据， 生成换 流阀的触发角附加值， 所述触发角附加值小于 0。 6.根据权利要求5所述的换相失败的预防设备， 其特征在于， 所述附加值计算单元包括 乘法器； 所述乘法器， 用于将所述最大值选取单元选取得到的最大的数据与预置的系数相乘， 将所述最大的数据与所述系数之积作为所述换流阀的触发角附加值， 所述系数小于 0。 7.根据权利要求6所述的换相失败的预防设备， 其特征在于， 所述换相补偿模块还包括 第二加法器； 所述第二加法器， 用于计算所述触发角附加值与所述换流阀的触发角参考信号之和， 将所述触发角附加值与所述换流阀的触发角参 考信号之和作为所述换流阀的触发角。 8.根据权利要求3所述的换相失败的预防设备， 其特征在于， 所述预测模块还包括反相 施密特触发器； 所述反相施密特触发器， 用于将所述熄弧角与预置的最大角定值及最小角定值作比 较， 得到第三比较结果， 所述第三比较结果表明所述 熄弧角是否符合预置的规定 。 9.根据权利要求8所述的换相失败的预防设备， 其特 征在于， 所述预测模块包括或门； 所述或门， 用于对所述第一比较结果、 所述第二比较结果及所述第三比较结果进行逻 辑加运算， 输出第四比较结果， 所述第四比较结果表明是否需要启动所述换相补偿模块。 10.根据权利要求9所述的换相失败的预防设备， 其特征在于， 所述预测模块还包括上 升沿延迟单 元； 所述上升沿延迟单元， 用于延迟启动换相补偿模块， 以避免换流母线故障所导致的暂 态分量对换相补偿模块造成影响。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115549171 A 3