[发明专利]一种用于VSC-HVDC系统的矢量控制参数优化方法

权利要求书

1.一种用于VSC-HVDC系统的矢量控制参数优化方法，其特征在于，包括：

步骤1，在PLECS软件平台上搭建VSC-HVDC仿真模型，用以模拟仿真相关电气参数；

步骤2，构建用于直交流输电转换的控制器，包括：

设计转换控制器：

三相平衡系统空间矢量的表示方法：

控制空间矢量的方法运用笛卡尔坐标：

对于三相平衡系统，有功和无功可用空间向量法表示：

对于交流电的控制，i_abc被转化为i_αβ，用于控制流入交流系统的有功和无功，及伺服VSC系统，通过控制i_αβ得到参考电压，从而伺服VSC系统；

i_α和i_β通过以下方式得到：

Ref:表示参考值；

αβ框架控制先从一侧入手；三相平衡交流系统首先通过变换，得到αβ框架；

对于交流电流的控制，采用PR控制器：

其中，K_p为比例增益，K₁为积分增益，ω为谐振频率；

根据闭环控制原理图，运用MATLAB平台设计出PR控制器；

将αβ框架加入到交流电流的控制中，形成初步AC转换DC系统；通过scope进行实时监测，检验所设计的控制器是否正确、合理；

所述用于直交流输电转换的控制器的控制流程包括：

交流电流实际值I_s与参考交流电流值进行比较后，通过PR控制器G_c(s)进行校准，将交流电压与直流电压的差值V_z与相乘得到I_s，从而形成交流电流的控制；

步骤3，基于矢量法构建控制器，用以通过控制矢量对直流电进行控制；所述控制器采用PI控制器；

运用派克定理的转换公式，表示为：

其中，

从而，

步骤4，在PLECS软件平台上构建对应于单个电气参数的控制器及控制回路，用以控制相应的电气参数；所述控制回路包括交流电流控制回路，直流电压、直流电流控制回路，交流电流反馈回路；所述控制器采用PI控制器；

步骤5，将步骤2、步骤3、步骤4中的控制器加入所述VSC-HVDC仿真模型中进行仿真模拟，用以对VSC-HVDC系统控制电气参数的矢量进行分析优化，得到两电流控制流程如下：

通过输入直流线路的有功功率参考值及直流电压参考值得到直流电流参考值将直流电流参考值与直流电流实际值I_dc进行比较后送入PI控制器，得到两端直流电压之间电压差的参考值V_{dc_link}*，再将两端直流电压之间电压差的实际值V_{dc_link}与两端直流电压之间电压差的参考值V_{dc_link}*进行比较后送入PI控制器，得到两端直流电流之间电流差的参考值I_{dc_link}，通过增益0.8，得到交流电流差的峰值的参考值I_{s_peak}*，输入直流线路的有功功率参考值与交流电流值参考值I_{s_estimate}*之间的关系值是增益1，将交流电流差的峰值的参考值I_{s_peak}*与交流电流值参考值I_{s_estimate}*相加得到交流电流峰值的最终输出值I_{s_peak1}*。