[发明专利]一种提高HVDC系统抑制换相失败能力的自适应PI控制方法

说明书

技术领域

发明属于电力系统运行与控制技术领域，特别涉及一种提高HVDC系统抑制换相失败能力的自适应PI控制方法。

背景技术

高压直流输电(high-voltage direct current，下文简称HVDC)系统输电容量大、损耗小、传输功率调节灵活迅速，因此在远距离大容量输电、大区电网互联及跨海峡输电等方面应用广泛。

换相失败作为HVDC系统逆变侧最常见的故障之一，其发生过程如下：逆变侧交流系统故障引起交流电压幅值降低、直流电流突增或交流换相电压过零点相角偏移，导致逆变器关断角减小，换流阀没有足够的时间来恢复其阻断能力，从而使原先应关断的阀不关断，应导通的阀不导通。换相失败将导致直流系统瞬时传输功率中断，若采取的控制措施不当，还会引发后继换相失败，严重时甚至引起直流系统闭锁。

用自适应控制器替代系统中的传统PI控制器，使控制器能够根据系统运行参数的变化调节自身控制参数以达到最优控制，从而提高HVDC控制器应对系统不同运行状况的灵活性，最终提升系统的鲁棒性以抑制换相失败。

然而，现有的用于HVDC系统的自适应控制器中，自校正控制器需要依赖参考模型，而基于模糊逻辑的自适应PI控制器，其模糊逻辑运算复杂，且需先判断出故障类型再根据列表选择相应的最优控制方式和模糊逻辑，因而难以运用到实际工程当中，同时抵御换相失败的能力比较低。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种能更好的适用于实际工程中，有效增强了系统的鲁棒性的一种提高HVDC系统抑制换相失败能力的自适应PI控制方法。

技术方案：本发明提供了一种提高HVDC系统抑制换相失败能力的自适应PI控制方法，包括以下步骤：

步骤1：获取t时刻的测量信号S_m(t)和期望信号S_ss(t)，并计算测量信号S_m(t)和期望信号S_ss(t)之间的误差；

步骤2：判断S_m(t)和S_ss(t)误差的绝对值是否大于误差裕度，若小于，重复步骤1；若不小于，根据下式计算参考信号S_ref(t)；

Sref(t)=Sss(t)-(Sss(t)-Sm(t))e-tτ,τ=0.01s]]>

其中，e为自然常数，τ为时间常数；

步骤3：根据下式计算PI控制器的比例参数K_p和积分参数K_i，随即将新的K_p、K_i参数赋给PI控制器，然后重复步骤1。

ΔS(t)＝S_ref(t)-S_m(t)

A＝ΔS(t)-ΔS(t-T_s)

m_S＝(K_i(t₀))/(K_p(t₀))