复合式HCC换流器的开关器件数量计算方法、装置和介质与流程

本发明涉及复合式hcc换流器，具体涉及复合式hcc换流器的开关器件数量计算方法和装置。

背景技术：

1、随着节能环保愈发重要，清洁能源在能源中的占比越来越大。目前我国的主要清洁能源例如水电和光伏主要分布在中西部地区，而用电负荷主要分布在中东部地区，因此会采用特高压直流输电技术来实现电能的跨区域输送。

2、现有的直流输电技术大多基于电网换相换流器(line-commutated converter，lcc)和基于电压源换流器(voltage source converter，vsc)。其中lcc换流采用晶闸管实现，而晶闸管是一种半控型器件，只能控制开通，不能控制关断，如果直流输电系统的逆变侧发生故障，则可能出现换相失败的问题。

3、在电力输送过程中，换相失败是一种较为严重的直流输电系统故障，单次换相失败会导致几个周期电压下降、电流上升和输送功率减小，特别是对于多端直流馈入的输电系统，一旦发生换相失败，还可能会导致大电网停电事故。

4、目前针对换相失败问题，会通过以下三种方式来降低换相失败的机率：

5、方式一：针对控制策略展开优化，以此从二次侧增强系统抵御换相失败的能力；

6、方式二：针对换流装备展开研究，目前已经有串联电容器换相技术(capacitorcommutated converter，ccc)、可控串联电容器换流器(controlled series capacitorconverter，cscc)以及基于半控型h桥子模块的新型换流器；

7、对于方式一和方式二，其实际实施时都需要基于精准且及时的预测控制，通过对电流和电压的实时监测来预测可能发生的换相失败，从而调整控制策略或者控制器的投切。但是对于现有的预测系统，其都存在一定的延时，对于换相失败的预测不具有提前性，而且可能存在误判；

8、方式三：通过基于全控器件的换流器来进行电力输送，其主要通过电压源换流器或者基于集成门极换流晶闸管技术来实现。其中采用电压源换流器存在一次投资过大、可靠性不如晶闸管等问题。基于集成门极换流晶闸管技术可有效抑制逆变器换相失败，而且成本低，其主要实际应用有全控性的hcc换流器。

9、对于hcc换流器中的复合式hcc换流器，其示意图如图1所示，其包括混联组件和晶闸管组件，混联组件包括晶闸管和igct阀混合组件以及全igct阀组件，晶闸管和igct阀混合组件中包括串联的晶闸管和igct，因此复合式hcc换流器中存在较多数量的晶闸管和igct，对于不同的应用场合，复合式hcc换流器中的晶闸管和igct的数量也不相同，而目前缺少一种计算复合式hcc换流器中的晶闸管和igct的数量的方法。

技术实现思路

1、鉴于背景技术的不足，本发明是提供了一种复合式hcc换流器的开关器件数量计算方法、装置和介质，所要解决的技术问题是目前缺少一种计算复合式hcc换流器中的晶闸管和igct的数量的方法。

2、为解决以上技术问题，第一方面，本发明提供了如下技术方案：一种复合式hcc换流器的开关器件的串联数量计算方法，包括分别获取igct的重复峰值电压vd1和晶闸管的重复峰值电压vd2，以及获取跨阀操作冲击保护电压siwl；

3、按照以下公式计算晶闸管和igct阀混合组件中的串联数n1：

4、n1＝siwl*m/vd，其中m为电压分布系数，vd为igct的重复峰值电压vd1和晶闸管的重复峰值电压vd2中的较小的重复峰值电压；

5、将所述较小的重复峰值电压除以另一重复峰值电压得到所述较小的重复峰值电压对应的器件的比例系数k1，按照以下公式计算所述较小的重复峰值电压对应的器件的数量n2：

6、n2＝n1*k1；

7、按照以下公式计算另一重复峰值电压对应的器件的数量n3；

8、n3＝n1-n2；

9、按照以下公式计算全igct阀组件中的igct的数量n4：

10、n4＝siwl*m*kigct/vd1；kigct为igct的串联比例系数；

11、按照以下公式计算晶闸管组件中的晶闸管的数量n5：

12、n5＝siwl*m/vd2。

13、在第一方面的某种实施方式中，当n1不为整数时，将n1取整并加一；当n2不为整数时，将n2取整并加一；当n4不为整数时，将n4取整并加一，当n5不为整数时，将n5取整并加一。

14、在第一方面的某种实施方式中，电压分布系数的值为1.151。

15、第二方面，本发明还提供了复合式hcc换流器的开关器件的串联数量计算装置，包括：

16、输入单元，用于输入igct的重复峰值电压vd1、晶闸管的重复峰值电压vd2和跨阀操作冲击保护电压siwl；

17、处理单元，用于计算晶闸管和igct阀混合组件中的串联数n1，计算公式如下：

18、n1＝siwl*m/vd，其中m为电压分布系数，vd为igct的重复峰值电压vd1和晶闸管的重复峰值电压vd2中的较小的重复峰值电压；

19、还用于将所述较小的重复峰值电压除以另一重复峰值电压得到所述较小的重复峰值电压对应的器件的比例系数k1，并按照以下公式计算所述较小的重复峰值电压对应的器件的数量n2：

20、n2＝n1*k1；

21、以及按照以下公式计算另一重复峰值电压对应的器件的数量n3；

22、n3＝n1-n2；

23、以及按照以下公式计算全igct阀组件中的igct的数量n4：

24、n4＝siwl*m*kigct/vd1；kigct为igct的串联比例系数；

25、以及按照以下公式计算晶闸管组件中的晶闸管的数量n5：

26、n5＝siwl*m/vd2。

27、在第二方面的某种实施方式中，所述处理单元在n1不为整数时，将n1取整并加一，在n2不为整数时，将n2取整并加一，在n4不为整数时，将n4取整并加一，在n5不为整数时，将n5取整并加一。

28、在第二方面的某种实施方式中，本发明装置还包括输出显示单元，所述输出显示单元与所述处理单元电连接，用于显示数量信息。

29、在第二方面的某种实施方式中，还包括数据库单元，所述数据库单元用于存储igct和晶闸管的参数信息，所述处理单元与所述数据库单元电连接，用于在所述数据库单元中查找满足所述重复峰值电压vd1的igct和满足所述重复峰值电压vd2的晶闸管，以及将查找到的igct和晶闸管在所述输出显示单元显示。

30、在第二方面的某种实施方式中，还包括筛选单元，所述筛选单元用于输入igct和晶闸管的筛选条件，所述处理单元与所述筛选单元电连接，用于获取所述筛选条件，并依据所述筛选条件对查找到的igct和/或晶闸管进行筛选，并将筛选后的igct和/或晶闸管在所述输出显示单元进行显示。

31、第三方面，本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有执行上述的计算方法的程序。

32、本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：通过本发明可以对复合式hcc换流器中的晶闸管组件、晶闸管和igct阀混合组件以及全igct阀组件中的器件的串联数量进行计算，便于hcc换流器的结构设计，利于推动超/特高压输电领域的技术进步和发展。