[发明专利]一种提高VSC连接交流弱电网稳定性的双闭环阻尼控制系统

权利要求书

1.一种提高VSC连接交流弱电网稳定性的双闭环阻尼控制系统，其特征在于，所述系统包括：

外环功率补偿阻尼控制算法模块，用于计算有功功率参考值和无功功率参考值；

电流内环解耦阻尼控制算法模块，用于计算VSC交流侧期望输出的d轴和q轴的参考电压；

参考电压坐标系转换模块，用于将dq坐标系转换成三相静止坐标系；

阀控器模块和等值模型模块，

所述等值模型模块分别与锁相环模块、电压坐标系转换模块和电流坐标系转换模块连接，所述锁相环模块分别与电压坐标系转换模块和电流坐标系转换模块连接。

2.如权利要求1所述的一种提高VSC连接交流弱电网稳定性的双闭环阻尼控制系统，其特征在于，所述等值模型模块包括：依次连接的交流系统等值电源、交流系统等值阻抗、变压器等效阻抗和VSC，所述交流系统等值电源的另一端接地，所述交流系统等值阻抗和变压器等效阻抗的连接点为公共连接点PCC点，所述PCC点与投切开关连接，所述投切开关的另一端与补偿电容连接，所述补偿电容的另一端接地。

3.如权利要求2所述的一种提高VSC连接交流弱电网稳定性的双闭环阻尼控制系统，其特征在于，所述等值模型如下式所示：

其中，L_g和R_g为交流系统的等效电感和电阻；L_t和R_t为变压器的等效电感和电阻；C_f为无功补偿电容；ω为交流系统基波角频率；u_gd和u_gq、u_sd和u_sq、u_cd和u_cq分别为交流系统等值电源电压、PCC点电压、VSC交流侧电压在dq坐标系上的d轴和q轴分量；i_gd和i_gq为电网三相电流在d轴和q轴上的分量；i_sd和i_sq为电压源换流器VSC三相电流在d轴和q轴上的分量。

4.如权利要求1所述的一种提高VSC连接交流弱电网稳定性的双闭环阻尼控制系统，其特征在于，所述外环功率补偿阻尼控制算法包括：

有功功率补偿值P_com和无功功率补偿值Q_com分别如下式所示：

其中，U^*_s为PCC点相电压幅值的参考值；U_s为PCC点电压；sign(x)为符号函数；d₂和d₁分别有功功率和无功功率的补偿系数，d₁≥0，d₂≥0；P为有功功率；Q为无功功率；

定交流电压控制器输出的无功功率如下式所示：

其中，U^*_s为PCC点相电压幅值的参考值；G_uac(s)为定交流电压控制器；U_ref为定交流电压控制器的参考值；U_s为PCC点电压；sign(x)为符号函数。

5.如权利要求4所述的一种提高VSC连接交流弱电网稳定性的双闭环阻尼控制系统，其特征在于，定交流电压控制器G_uac(s)如下式所示：

其中，k_pac和k_iac分别为比例系数和积分系数，s为拉普拉斯算子；

定交流电压控制器的参考值U_ref如下式所示：

其中，d₃为参考值的微调系数，d₃≥0。