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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种考虑谐波引发换相失败风险的快速预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118739386B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410719831.8，技术领域涉及：H02J3/36；该发明授权一种考虑谐波引发换相失败风险的快速预测方法是由李可军;刘智杰;封璟;郭忠霖;郭淼设计研发完成，并于2024-06-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑谐波引发换相失败风险的快速预测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种考虑谐波引发换相失败风险的快速预测方法，属于高压直流输电运行分析技术领域，基于虚拟三相构造的方法对换相电压进行重构，实现了基波信号与谐波信号的分离，将重构后的信号运用曲线拟合的方法实现了谐波特征量的快速提取，通过对比谐波实际值与临界值大小，可预测出直流系统是否发生换相失败风险。若实际值大于临界电压，系统存在换相失败风险，反之，系统暂无换相失败风险。区别于传统方法，本发明的方法减小了实际值与理论值的误差，提高了预测判据的准确性，实现了谐波引发换相失败风险的快速预测，所提方法为后续控制保护系统及时动作奠定了基础，对于预防后续发生连续换相失败具有积极意义。

本发明授权一种考虑谐波引发换相失败风险的快速预测方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑谐波引发换相失败风险的快速预测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：确定待研究的直流输电系统，获取直流系统正常运行状态下的关断角γ0，计算不同频率、幅值、初相角下的n次谐波电压引起换相失败的换相电压-时间面积临界值Sn,cri以及n次谐波所能提供的最大换相面积Sn,max；S2：根据n次谐波电压引起换相失败的换相电压-时间面积临界值Sn,cri与n次谐波所能提供的最大换相面积Sn,max的大小，计算此频率下造成换相失败的最小谐波电压kn,cri作为临界值；S3：实时采集逆变侧交流母线三相电压，并对三相电压分别构造出虚拟三相，将构造出的对称的虚拟三相进行park变换，经过低通滤波器进行交直流向量分离，提取出直流分量，得到谐波电压的瞬时值un；S4：将谐波电压的瞬时值un进行采样，基于信赖域反射的非线性最小二乘算法进行曲线拟合，提取出谐波特征量An；S5：对比谐波特征量An与临界值kn,cri大小，若An大于kn,cri，系统存在换相失败风险，否则，系统无换相失败风险；步骤S1中，当电网正常运行时，换相电压uba表示为其中U1为基波电压有效值，ω1为基波角频率，换相过程满足等式： 其中，Lc表示等效换相电感；α表示触发角；μ表示换相角；im3表示阀VT3所在桥臂电流；im1表示阀VT1所在桥臂电流；式1左侧定义为换相需求面积Sneed，表达为 换相需求面积Sneed与直流电流id和等效换相电感Lc成正比；式1右侧定义为换相提供面积Spro，表达为 为使系统正常换相，换相需求面积Sneed与换相提供面积之间满足：Sneed≤Spro,max4Spro,max代表换相电压所能提供面积的最大值；当受端交流系统中存在谐波时，换相电压u’ba表示为： 其中，kn表示第n次谐波电压有效值与基波电压的比值，θn表示第n次谐波的初相角；当系统含有谐波时，换相电压S’pro提供的面积为： 其中，μ’表示加入谐波后的换相角；n次谐波电压提供的换相面积Sn表示为： 考虑导致系统发生换相失败的极限情况，即关断角为γmin，系统提供的最大换相面积为： 其中，表示谐波引起的换相电压过零点偏移角，令谐波最大提供面积部分为ΣSn,max，得出谐波电压引起换相失败的换相电压-时间面积临界值： Sn,cri表示n次谐波电压引起换相失败的换相电压-时间面积临界值；其中α+μ＝π-γ0，γ0为不含谐波正常换相时的关断角；为了在存在谐波的情况下系统成功换相，必须满足：ΣSn,max≥Sn,cri10将代入式7，则计算n次谐波所能提供的最大换相面积为： 步骤S2中，kn,cri＝min[knSn,cri,Sn,max]。

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