[发明专利]基于虚拟同步机的背靠背直流输电系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于虚拟同步机的背靠背直流输电系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述直流输电系统采用虚拟同步机控制，其中设置的第一换流器和第二换流器分别通过各自的有功调节、无功调节，生成各自的机械功率和参考电压幅值，经过虚拟同步机本体算法，分别生成控制第一换流器和第二换流器的调制波；

其中，采集的实际直流电压与设定的直流电压指令的差值，经调节器调节，生成第一功率差值；将第二换流器的机械功率取反，并与所述第一功率差值求和，作为第一换流器的机械功率；

通过将设定的功率指令、根据第二换流器的频率控制器获得的第二有功调节功率差值、以及根据第一换流器的频率控制器获得的第一有功调节功率差值进行求和，得到所述第二换流器的机械功率。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟同步机的背靠背直流输电系统控制方法，其特征在于，将设定的第二频率指令，与第二换流器检测的第二实际频率作差，乘以第二有功调节系数，得到所述第二有功调节功率差值；将设定的第一频率指令，与第一换流器检测的第一实际频率作差，乘以第一有功调节系数，得到所述第一有功调节功率差值。

3.根据权利要求1-2任一项所述的基于虚拟同步机的背靠背直流输电系统控制方法，其特征在于，所述第一换流器的无功调节包括以下子步骤：

将设定的第一无功指令、与第一换流器检测的第一实际无功功率作差，乘以第一无功调节系数，得到第一换流器参考电压第一调节差值；将设定的第一电压指令、与第一换流器检测的实际交流电压作差，经过调节器调节，得到第一换流器参考电压第二调节差值；

将所述第一换流器参考电压第一调节差值、第一换流器参考电压第二调节差值、与设定的第一电压指令求和，生成第一换流器的参考电压幅值。

4.根据权利要求1-2任一项所述的基于虚拟同步机的背靠背直流输电系统控制方法，其特征在于，所述第二换流器的无功调节包括以下子步骤：

将设定的第二无功指令、与第二换流器检测的第二实际无功功率作差，乘以第二无功调节系数，得到第二换流器参考电压第一调节差值；将设定的第二电压指令、与第二换流器检测的实际交流电压作差，经过调节器调节，得到第二换流器参考电压第二调节差值；

将第二换流器参考电压第一调节差值、第二换流器参考电压第二调节差值、与设定的第二电压指令求和，生成第二换流器的参考电压幅值。

5.一种基于虚拟同步机的背靠背直流输电系统，包括两个直流侧直接连接的第一换流器和第二换流器，其特征在于，还包括第一有功调节模块、第二有功调节模块、虚拟同步机本体算法模块；

第二有功调节模块：用于生成第二换流器的机械功率；

第一有功调节模块：用于将采集的实际直流电压与设定的直流电压指令的差值，经调节器调节，生成第一功率差值；将第二换流器的机械功率取反，并与所述第一功率差值求和，作为第一换流器的机械功率；

虚拟同步机本体算法模块：用于根据第一有功调节模块、第二有功调节模块的输出，分别生成第一换流器和第二换流器的交流电流指令及相角；

所述第二有功调节模块还用于通过将设定的功率指令、根据第二换流器的频率控制器获得的第二有功调节功率差值、以及根据第一换流器的频率控制器获得的第一有功调节功率差值进行求和，得到所述第二换流器的机械功率。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟同步机的背靠背直流输电系统，其特征在于，将设定的第二频率指令，与第二换流器检测的第二实际频率作差，乘以第二有功调节系数，得到所述第二有功调节功率差值；将设定的第一频率指令，与第一换流器检测的第一实际频率作差，乘以第一有功调节系数，得到所述第一有功调节功率差值。