[发明专利]一种交直流并联输电系统强迫振荡抑制方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种交直流并联输电系统强迫振荡抑制方法及装置。本发明中通过增加附加控制环节对交直流并联输电系统中产生的强迫振荡进行抑制，获取第一端VSC的定有功功率控制器的有功功率参考值增量和交流联络线路模型的有功功率增量之间的开环传递函数为第一开环传递函数，并根据第一开环传递函数和附加控制环节的第二开环传递函数结合形成闭环控制系统和根轨迹法对第二开环传递函数进行参数整定，使得闭环系统的暂态响应符合预置要求，将整定后的附加控制环节叠加到VSC原有的定有功功率控制器上，可以对交直流并联输电系统中的强迫振荡进行抑制，解决了当前缺乏有效手段对交直流并联输电系统中的强迫振荡进行抑制的技术问题。

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定分析领域，尤其涉及一种交直流并联输电系统强迫振荡抑制方法及装置。

背景技术

随着电力系统网架结构的增强以及系统中各类阻尼控制装置的完善，传统的弱阻尼振荡已经较少发生，强迫振荡成为电网小扰动稳定的主要问题之一，强迫振荡可能会引起区域交流联络线有功功率大幅振荡。

强迫振荡的特点是：振荡频率较低，振荡范围广，振荡持续时间较长，严重威胁电力系统的安全稳定运行。

柔性高压直流输电(VSC-HVDC)是基于电压源换流器(VSC)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)发展起来的一项输电技术，柔性高压直流输电具有两个自由度，可同时且独立地控制有功功率和无功功率。

当前较少对交直流并联输电系统中强迫振荡的抑制方法的研究，因此，导致了当前缺乏有效手段对交直流并联输电系统中的强迫振荡进行抑制的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种交直流并联输电系统强迫振荡抑制方法及装置，解决了当前缺乏有效手段对交直流并联输电系统中的强迫振荡进行抑制的技术问题。

本发明提供了一种交直流并联输电系统强迫振荡抑制方法，包括：

S1：将交直流并联输电系统中的双端VSC-HVDC柔性交直流输电系统进行线性化处理，获得双端VSC-HVDC柔性交直流输电系统的小信号模型；

S2：以集中参数的π型等值模型构建交直流并联输电系统中的交流联络线路模型；

S3：以小信号模型中的第一端VSC的定有功功率控制器的有功功率参考值增量和交流联络线路模型的有功功率增量之间的开环传递函数为第一开环传递函数，通过测试信号法获取第一开环传递函数的表达式；

S4：以单输入单输出超前-滞后补偿控制模型构建附加控制环节，以附加控制环节的开环传递函数为第二开环传递函数，以第一开环传递函数的输出作为第二开环传递函数的输入，以第二开环传递函数的输出叠加到第一开环传递函数的输入构建闭环控制系统，并通过根轨迹法对闭环控制系统进行参数整定，获取第二开环传递函数的参数整定值；

S5：以交流联络线路输送的有功功率为第二开环传递函数的输入量，将第二开环传递函数的输出量叠加到小信号模型中的第一端VSC的定有功功率控制器的有功功率参考值，对第一端VSC的换流器侧电压相对于第一端VSC的交流侧母线电压的移相角度进行调节。

优选地，步骤S1具体包括：

S11：将交直流并联输电系统中的双端VSC-HVDC柔性交直流输电系统中第一端VSC和第二端VSC与交流系统的接口进行线性化处理，获得第一端VSC和第二端VSC与交流系统的接口的线性化方程；

S12：将双端VSC-HVDC柔性交直流输电系统中第一端VSC和第二端VSC之间的直流系统进行线性化处理，获取直流系统的线性化方程；

S13：将双端VSC-HVDC柔性交直流输电系统中第一端VSC和第二端VSC的控制系统进行线性化处理，获取第一端VSC和第二端VSC的控制系统的线性化方程；