[发明专利]一种高压直流系统电流控制器参数的优化方法

说明书

本发明公开了一种高压直流系统电流控制器参数的优化方法，在直流系统正常运行时，整流站电流控制器选取控制特性较为平稳的控制参数，减小系统振荡；在直流发生换相失败故障时，高压直流系统电流控制器引入换相失败信号，整流侧电流控制器比例环节的比例系数初始值KP₀、积分环节的积分时间常数TN不再采用恒定经验值进行给定，通过设置目标函数：直流电流参考值与直流电流测量值之差，优化电流控制器比例系数和积分时间常数，分析不同控制参数对控制特性的影响，当满足迭代条件后选取最优控制参数，快速限制直流电流增大趋势，减少控制系统调节时间，加快系统动态响应速度，减小交流系统故障对直流系统产生的影响，降低连续换相失败的风险。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种高压直流系统电流控制器参数的优化方法。

背景技术

高压直流系统电流控制器是直流系统稳定运行和正确响应的关键因素，目前一般通过理论整定和工程经验设置电流控制器参数，包括直流电流控制器、电压控制器和熄弧角控制器。在正常运行情况下，整流侧通过电流控制器快速调节α角来保持直流电流恒定；逆变侧通过快速调节γ角来控制直流电压。与之对应的是整流侧与逆变侧换流变压器分接头控制维持换流器触发角和熄弧角恒定。

当逆变站由于交流故障发生换相失败时，需通过整流侧电流控制器迅速调节直流电流，控制直流电流，加快系统动态响应速度，降低连续换相失败的风险。目前高压直流整流侧电流控制器比例系数初始值KP₀和积分时间常数TN根据工程经验进行整定，并且加入KP比例系数随触发角增大变小的输出的最小值限幅，导致在逆变站发生换相失败时电流控制器调节速度缓慢，无法快速响应减小直流电流，直流系统可能发生连续换相失败闭锁停运。

发明专利内容

本发明针对上述问题，提出了一种高压直流系统电流控制器参数的优化方法，可以减少调节时间，加快系统动态响应速度，降低连续换相失败的风险。

为实现上述目标，本发明提供如下技术方案：

一种高压直流系统电流控制器参数的优化方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：建立EMTDC/PSCAD高压直流仿真模型：设置电流控制的变量参数：比例系数初始值KP₀与积分时间常数TN；

步骤二：正常情况下，比例系数初始值KP₀与积分时间常数TN采用以往经验值，对高压直流系统进行控制；

步骤三：当高压直流系统发生故障时，检测高压直流系统是否处于解锁或正常运行状态；

步骤四：若高压直流系统处于解锁或正常运行状态，则比例系数初始值KP₀与积分时间常数TN继续采用经验值；若高压直流系统处于非解锁或非正常运行状态时，检测逆变侧是否发生换相失败；

步骤五：若非逆变侧发生换相失败，则继续采用比例系数初始值KP₀与积分时间常数TN经验值控制高压直流系统；若逆变侧发生换相失败，则设置目标函数：y(KP₀，TN)＝|IdL(KP₀，TN)-I_ref|，优化比例系数初始值KP₀及积分时间常数TN，

其中，IdL(KP₀，TN)为实际电流值，I_ref为高压直流系统电流参考值。

步骤六：检测所述目标函数是否满足迭代条件，若满足，则根据目标函数值输出最优控制参数，若不满足，则优化比例系数初始值KP₀与积分时间常数TN，计算目标函数值，直至找到最优控制参数。