[发明专利]一种用于抑制柔性直流输电系统功率振荡的稳定器有效

专利信息
申请号: 201810793966.3 申请日: 2018-07-19
公开(公告)号: CN109038615B 公开(公告)日: 2020-05-19
发明(设计)人: 胡家兵;黄云辉;朱建行;刘栋;胡祥楠;翟雪冰;寇龙泽;谷怀广;闫鹤鸣 申请(专利权)人: 华中科技大学;全球能源互联网研究院有限公司
主分类号: H02J3/24 分类号: H02J3/24;H02J3/36
代理公司: 华中科技大学专利中心 42201 代理人: 廖盈春;曹葆青
地址: 430074 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 抑制 柔性 直流 输电 系统 功率 振荡 稳定
【说明书】:

本发明公开了一种用于抑制柔性直流输电系统功率振荡的稳定器,包括:补偿指令发生器和换流站控制器,其中补偿指令发生器采集电网频率和柔性直流输电系统输出有功功率信号,通过计算和处理后形成有功功率指令值补偿信号、d轴电流指令值补偿信号和d轴输出电压的补偿信号,同时将这三路补偿信号输出到换流站控制器;换流站控制器采集柔性直流输电系统三相输出电流以及三相端电压信号,同时结合所接收的有功功率指令值补偿信号、d轴电流指令值补偿信号和d轴输出电压补偿信号,通过计算和处理,产生换流站的驱动信号。通过本发明,能够有效地增强柔性直流输电系统的小信号稳定性。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电领域,更具体地,涉及一种用于抑制柔性直流输电系统功率振荡的稳定器。

背景技术

柔性直流输电系统主要包括送端柔直换流站、用于传输直流电的直流输电线路、受端柔直换流站。其中,柔性直流输电系统有功功率的稳定是通过控制柔直换流站来实现的,此方法应用广泛。在此方法中,将有功功率参考信号和有功功率检测信号做差,经过有功功率控制器后生成d轴电流参考信号。将d轴电流参考信号和d轴电流检测信号做差,经过d轴电流控制器后生成d轴输出电压信号,柔直换流站根据d轴输出电压信号输出相应的有功功率。当有功功率发生变化的时候,有功功率参考信号和有功功率检测信号的误差也会发生变化,d轴输出电压信号也会根据这个误差发生变化,柔直换流站根据d轴输出电压信号来调节有功功率输出,从而稳定有功功率。

在中国专利CN103730903A中公布了一种抑制次同步谐振和振荡的柔性直流附加次同步振荡控制系统。通过在柔性直流控制系统上附加次同步阻尼控制策略,能抑制多个扭振模态,以解决电力系统的多模态次同步振荡和谐振的问题。在中国专利CN104934992A中公布了一种基于锁相环误差的次同步振荡抑制装置及方法。控制模块通过信号检测获得锁相环误差信号,然后通过对无功电流进行控制以调节电气阻尼的大小,实现抑制次同步振荡。

上述在柔性直流控制系统上附加次同步阻尼控制的方法在风机接入柔性直流输电系统时具有局限性。在风机接入柔性直流输电系统时,系统会出现多种频率的功率振荡,除了次同步振荡以外,可能还会产生低频振荡和超同步振荡,次同步阻尼控制面临其他频率的振荡,控制效果会变差,不足以达到稳定有功功率的目的。因此,在相关领域中需要寻求更加完善的控制方法,以解决这个实际问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于抑制柔性直流输电系统功率振荡的稳定器,能较好地抑制柔性直流输电系统和其他设备之间相互作用产生的功率振荡。

为实现上述目标,按照本发明的一个方面,提供了一种用于抑制柔性直流输电系统功率振荡的稳定器,包括补偿指令发生器和换流站控制器;所述补偿指令发生器用于检测柔性直流输电系统的有功功率和交流电网频率的振荡信号,通过信号处理后形成有功功率指令值补偿信号、d轴电流指令值补偿信号和d轴输出电压补偿信号,并将这三路补偿信号传输给换流站控制器;所述换流站控制器用于检测柔性直流输电系统三相输出电流以及三相端电压信号,同时结合所接收的有功功率指令值补偿信号、d轴电流指令值补偿信号和d轴输出电压补偿信号,通过计算和处理,产生换流站的驱动信号。

作为进一步优选地,所述补偿指令发生器包括比例控制器、滤波调节器和超前滞后环节控制器,其中:

比例控制器采集柔性直流输电系统的有功功率和交流电网频率信号,并通过计算和选择得出比例控制信号,然后将其输出至滤波调节器;

滤波调节器接收比例控制信号,并检测出其中的低频振荡信号、次同步振荡信号以及高频振荡信号,并将这三路振荡信号输出至超前滞后环节控制器;

超前滞后环节控制器用于接收低频振荡信号、次同步振荡信号以及高频振荡信号,并将其进行相位的超前滞后调节得到补偿信号。

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