[发明专利]一种多台电力换流器间的协调控制方法

说明书

一种多台电力换流器间的协调控制方法：建立一台电力换流器的数学模型，选取直流电流为干扰变量，将数学模型转换为一台电力换流器的仿射非线性形式；构建n台电力换流器间协调控制的n台协调控制器，每台协调控制器包括外环和内环；针对外环构建考虑每台电力换流器动态裕量的自适应下垂控制器，外环根据对应电力换流器的动态裕量，通过所对应的自适应下垂控制器自适应地调节该台电力换流器的下垂系数，协调分配交直流潮流断面的传输功率，基于一阶惯性环节分别构建每台协调控制器的电压补偿单元；针对内环构建每台协调控制器内环的非线性控制器，实现输出量对干扰量的解耦。本发明能够维持直流母线电压稳定，实现输出量对干扰量的解耦。

技术领域

本发明涉及一种电力换流器的控制方法。特别是涉及一种多台电力换流器间的协调控制方法。

背景技术

交直流混合微网可充分利用交流微网和直流微网各自优势，提高分布式电源渗透率和运行效率；同时，采用交直流互补供用电模式能减少交-直流变换环节，降低多级变换的能量损失，提高电能质量和供电可靠性。交直流混合微网中交流区和直流区通常由多台并联运行的电力换流器构成，通过协调控制多台电力换流器，合理调控传输功率，可实现交直流区域之间的功率互联和相互支撑，并对维持交直流混合微网内部功率的动态平衡，改善交直流混合微网的电能质量起到至关重要的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够协调分配交直流潮流断面传输功率的多台电力换流器间的协调控制方法。

本发明所采用的技术方案是：一种多台电力换流器间的协调控制方法，包括如下步骤：

1)建立一台电力换流器的数学模型，选取直流电流为干扰变量，根据所述的干扰变量将建立的一台电力换流器的数学模型转换为一台电力换流器的仿射非线性形式；

2)分别构建n台电力换流器间协调控制的n台协调控制器，每台协调控制器包括外环和内环；针对每台协调控制器外环，分别构建考虑每台电力换流器动态裕量的自适应下垂控制器，每台协调控制器外环根据对应电力换流器的动态裕量，通过所对应的自适应下垂控制器自适应地调节该台电力换流器的下垂系数，协调分配交直流潮流断面的传输功率；

3)针对每台协调控制器外环，基于一阶惯性环节分别构建每台协调控制器的电压补偿单元，保证直流母线的电压质量；

4)针对每台协调控制器内环，根据一台电力换流器的仿射非线性形式分别构建每台协调控制器内环的非线性控制器，实现输出量对干扰量的解耦，改善每台电力换流器传输功率的动态响应性能。

步骤1)中所述的一台电力换流器的数学模型为：

i_d为交流直轴电流；i_q为交流交轴电流；u_d为交流直轴电压；u_q为交流交轴电压；e_d为交流侧三相电压直轴分量；e_q为交流侧三相电压交轴分量；u_dc为直流母线电压；I_L为直流电流；为交流直轴电流的导数；为交流交轴电流的导数；为直流母线电压的导数；R为交流侧滤波损耗等效电阻；L为交流侧滤波电感；C为直流母线电容；ω为角频率。

步骤1)中所述的将一台电力换流器的数学模型转换为一台电力换流器的仿射非线性形式为：