[发明专利]交直流电网系统控制方法及其应用控制模型

权利要求书

1.一种交直流电网系统控制方法，所述交直流电网系统的交流侧和直流侧之间设有换流器,所述换流器与所述交流侧接触有公共连接点，其特征在于包括以下步骤：

S1，简化所述换流器及其交流侧的等效电路，将所述换流器等效为桥式电路、等效损耗电阻和滤波器电感的组合，将所述公共连接点的交流侧电路等效为电压源与阻抗的串联；分别设立实际同步坐标系和控制模型同步坐标系，所述实际同步坐标系由abc三相坐标系经过Park变换得到；

S2，建立用于反映所述实际同步坐标系和控制模型同步坐标系之间相角差的锁相环线性模型；

S3，推导所述公共连接点处的有功功率、电压幅值的表达式，并在运行点线性化，所述运行点设定为所述交直流电网系统的正常运行状态，在控制模型同步坐标系下建立功率电压外环线性模型；

S4，推导换流器交流侧电压电流的时域关系，并在运行点线性化，在所述控制模型同步坐标系下建立电流内环线性模型；

S5，将S1至S4步骤中建立的各线性模型进行如下整合：

S51将所述交流侧的电压电流输入至所述锁相环线性模型，所述锁相环线性模型输出在所述控制模型同步坐标系下的电压电流作为所述功率电压外环线性模型的输入电压电流；

S52，所述功率电压外环线性模型输出在所述控制模型同步坐标系下的电压和功率，并经两个比例积分控制器后输出电流作为所述电流内环线性模型的输入电流；

S53，所述电流内环线性模型输出在所述控制模型同步坐标系下的电压作为所述换流器的桥式电路的端口电压；

S6，根据所述端口电压，采用脉冲宽度调制控制消除换流器端口处电压波动，实现平抑所述交直流电网系统的交流测电压波动。

2.根据权利要求1所述交直流电网系统控制方法，其特征在于所述锁相环线性模型的表达式如下：

式中，Δe_θ为所述交直流电网系统在所述实际同步坐标系和控制模型同步坐标系之间的相角差；为所述公共连接点的电压q轴分量在所述运行点处的电压值，Δu^d是所述公共连接点处电压d轴分量的微增量；k₁和k₂分别是常系数；s为拉普拉斯变换后的复变量。

3.根据权利要求1所述交直流电网系统控制方法，其特征在于所述功率电压外环线性模型的表达式如下：

式中，ΔP_u是所述交直流电网系统流向所述公共连接点的有功功率微增量；ΔU是所述公共连接点处的电压幅值微增量；分别是在所述控制模型同步坐标系下所述交直流电网系统流向所述公共连接点的q轴和d轴的电流微增量；分别是在所述控制模型同步坐标系下所述交直流电网系统流向所述公共连接点的q轴和d轴的电流在运行点处的值；Δu^qc和Δu^dc分别是在所述控制模型同步坐标系下所述公共连接点处的q轴和d轴的电压微增量；分别是在所述控制模型同步坐标系下所述公共连接点处的q轴和d轴的电压在运行点处的电压值。