[发明专利]一种基于自适应虚拟电阻的MMC-HVDC桥臂不平衡恢复方法

说明书

本申请涉及一种基于自适应虚拟电阻的MMC‑HVDC桥臂不平衡恢复方法。该方法包括：实时采集MMC换流器输出的桥臂环流实际值；将所述桥臂环流实际值与桥臂环流参考值进行比较，当所述桥臂环流实际值与所述桥臂环流参考值不一致时，确定所述桥臂环流实际值与所述桥臂环流参考值的差值；将所述差值分别输入自适应虚拟电阻和再平衡控制器进行处理，确定辅助控制信号；根据所述辅助控制信号调整比例谐振控制器输出的常规控制信号，使包含所述MMC换流器的MMC‑HVDC桥臂恢复平衡，可以有效减小不同暂态情况下系统的不平衡恢复时间，提高不同暂态情况下系统的不平衡恢复效率。

技术领域

本申请涉及高压直流输电技术领域，特别是涉及一种基于自适应虚拟电阻的MMC-HVDC桥臂不平衡恢复方法。

背景技术

近年来，模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)由于其高可控性、优越的输出性能和灵活的模块化结构等自身的优越性而逐渐得到了广泛应用。而基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(Modular Multilevel Converter HighVoltage Direct Current，MMC-HVDC)则是MMC在高压直流输电技术领域的重要应用，在大容量高电压等级的直流输电传输、可再生能源的集成并网送出、城市配电网互联等方向发挥了重要作用。与传统二电平电压源换流器类似，MMC-HVDC的控制系统包括系统层级的控制，换流器级的控制和阀级控制。然而，MMC-HVDC包含上百的级联子模块单元，与二电平换流器相比其内动态行为更加复杂。由于MMC换流器的等值阻抗很小，如果不额外增加一定的阻尼，暂态过程中MMC上、下桥臂的不平衡会对系统的稳定运作造成不容忽视的影响。

研究人员对MMC的内部动态特性和改善方法也展开了一定的研究，总体来说，已有研究大多数从系统阻尼特性和振荡抑制的角度来研究MMC-HVDC系统的稳定性，对于系统暂态过程时上、下桥臂的不平衡特性和相应的恢复控制讨论较少，目前主要是采用虚拟阻抗方法对系统暂态过程时上、下桥臂的不平衡特性和相应的恢复控制，而采用虚拟阻抗方法主要是针对具体运行工况得到最优的阻抗参数，通过阻抗参数恢复控制，从而保证在该最优值下故障恢复时间最短，由于不同工况下的调制比M值不同，因此所获得的阻抗参数的最优性仅针对某一具体工况，当系统运作状态发生变化时阻抗参数并不能随之调整，无法消除系统状态变化的影响，降低了不同暂态情况下系统的不平衡恢复效率。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高不同暂态情况下系统的不平衡恢复效率的基于自适应虚拟电阻的MMC-HVDC桥臂不平衡恢复方法。

一种基于自适应虚拟电阻的MMC-HVDC桥臂不平衡恢复方法，所述方法包括：

实时采集MMC换流器输出的桥臂环流实际值；

将所述桥臂环流实际值与桥臂环流参考值进行比较，当所述桥臂环流实际值与所述桥臂环流参考值不一致时，确定所述桥臂环流实际值与所述桥臂环流参考值的差值；

将所述差值分别输入自适应虚拟电阻和再平衡控制器进行处理，确定辅助控制信号；

根据所述辅助控制信号调整比例谐振控制器输出的常规控制信号，使包含所述MMC换流器的MMC-HVDC桥臂恢复平衡。

在其中一个实施例中，述根据所述辅助控制信号调整比例谐振控制器输出的常规控制信号，使包含所述MMC换流器的MMC-HVDC桥臂恢复平衡的步骤，包括：

将所述辅助控制信号叠加至比例谐振控制器输出的常规控制信号中后，输入到所述MMC换流器中，使包含所述MMC换流器的MMC-HVDC桥臂恢复平衡。

在其中一个实施例中，所述自适应虚拟电阻的参数为：