[发明专利]一种海上风电场经柔性直流送出系统宽频振荡抑制方法

权利要求书

1.一种海上风电场经柔性直流送出系统宽频振荡抑制方法，其特征在于，包括：

S1：在柔直换流站控制器中集成振荡抑制措施算法；

所述振荡抑制措施算法通过带通滤波器将柔直换流器交流电流中的振荡分量选频出来，再乘以虚拟阻抗系数变为电压的量纲，从调制电压中减去振荡电压分量；

S2：通过柔直换流站中的锁相环检测电网谐波频率；

S3：根据检测到的所述电网谐波频率，区分不同振荡频段特征；

S4：基于S2得到的所述电网谐波频率和S3得到的所述振荡频段特征，计算S1中振荡抑制措施的各项参数；

S5：将所述振荡抑制措施的各项参数投入振荡抑制措施回路，观察振荡抑制效果；

S6：根据振荡抑制效果，决定是否微调节振荡抑制措施的各项参数；

S7：在振荡风险因素消除后退出振荡抑制措施，并等待下一次锁相环检测到电网谐波频率，再次触发S3-S7。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电场经柔性直流送出系统宽频振荡抑制方法，其特征在于，所述振荡抑制措施算法具体包括：

将带通滤波器G_b(s)和虚拟阻抗系数k_b级联，其中G_b(s)的表达式为：

上式中，ω_n为中心频率，ζ为阻尼系数，s为拉普拉斯算子；带通滤波器G_b(s)将交流电流反馈中的振荡频率分量筛选出来；虚拟阻抗系数k_b决定从参考电压中消去谐振电压分量的多少，k_b是带有阻抗的量纲欧姆。

3.根据权利要求1所述的一种海上风电场经柔性直流送出系统宽频振荡抑制方法，其特征在于，所述锁相环，其控制结构如下：

设V_abc是出口处交流电压，经派克变换P(θ)变为其d和q轴分量V_d和V_q，其中V_q经锁相环PI控制器H_pll(s)得到电网电压频率ω，再经过积分器得到电网电压相角；

其中锁相环PI控制器H_pll(s)的表达式为：

上式中K_ppll和K_ipll分别是锁相环控制器的比例、积分系数，s为拉普拉斯算子；

所述锁相环能跟踪电网电压的频率与相角，当电网电压含有谐波时，锁相环的输出频率会发生改变，进而将频率信号传递给振荡抑制措施参数计算环节。

4.根据权利要求1所述的一种海上风电场经柔性直流送出系统宽频振荡抑制方法，其特征在于，所述S3，其中：

若所述电网谐波频率在1-100Hz范围内，表示系统发生次/超同步振荡；

若所述电网谐波频率在100Hz以上，则认为系统发生了中高频振荡。

5.根据权利要求1所述的一种海上风电场经柔性直流送出系统宽频振荡抑制方法，其特征在于，所述S4中，计算S1中振荡抑制措施算法的各项参数，其中，振荡抑制措施算法的控制环节受中心频率ω_n，ζ阻尼系数，k_b虚拟阻抗系数三个参数所影响：

所述中心频率ω_n，根据锁相环的输出频率而定，不论发生次/超同步振荡还是中高频振荡，均设置为所发生振荡的中心频率；

所述阻尼系数ζ，影响着带通滤波器的选频能力，ζ越小，选频能力越好，通频带越窄，适用于振荡频率精确的次/超同步振荡；ζ越大，选频能力越弱，通频带越宽，适用于振荡频率分布在一个范围内的中高频振荡；

所述虚拟阻抗系数k_b，取决于振荡抑制环路的输入与输出，即柔直换流器出口交流电压与交流电流的比值，通过计算比值确定k_b的数量级，便于微调。