[发明专利]虚拟电网自适应控制策略的优化方法、装置及终端设备有效

专利信息
申请号: 202110265546.X 申请日: 2021-03-11
公开(公告)号: CN112952889B 公开(公告)日: 2023-06-06
发明(设计)人: 李桂源;黄伟煌;饶宏;李岩;许树楷;赵晓斌 申请(专利权)人: 南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司
主分类号: H02J3/36 分类号: H02J3/36;H02J3/01;H02J3/00
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 杨小红
地址: 510663 广东省广州市萝岗区科*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 虚拟 电网 自适应 控制 策略 优化 方法 装置 终端设备
【说明书】:

发明涉及一种虚拟电网自适应控制策略的优化方法、装置及终端设备,应用于柔性直流输电系统上,该虚拟电网自适应控制策略的优化方法、装置及终端设备通过根据柔性直流输电系统柔直换流器交流侧的实际交流电压控制虚拟电网自适应控制策略在第一环节、第二环节、第三环节之间进行切换,能够降低柔性直流输电系统出现谐振的风险,使得柔性直流输电系统在故障瞬间以及故障恢复过程中能够获得较好的动态特性,避免柔性直流输电系统产生过应力对负载(器件或设备)造成损坏,提高柔性直流输电系统直流故障穿越的安全性;解决了采用现有虚拟电网自适应控制器对柔性直流输电线路的高频谐振进行抑制时,在交流故障恢复过程中会存在动态特性较差的问题。

技术领域

本发明涉及电力技术领域,尤其涉及一种虚拟电网自适应控制策略的优化方法、装置及终端设备。

背景技术

柔性直流输电是未来电力系统发展的趋势,应用柔性直流输电需要解决的几大关键技术难题,其中一个是抑制柔性直流与交流系统间的高频谐振,该高频谐振主要是由柔性直流输电的柔直换流器呈现负阻抗对输电系统谐波起放大作用引起的,也是由于柔直换流器与交流系统阻抗不匹配引起的。该高频谐振主要与柔性直流输电的控制链路延时、前馈策略相关。对于该高频谐振,目前柔性直流输电工程中的主要解决方案是在柔直站内环控制器的前馈环节合理配置滤波器策略,即是虚拟电网自适应控制器策略。

虚拟电网自适应控制器策略采用低通滤波和非线性滤波对柔性直流输电的高频谐振进行抑制时,会存在恶化电力系统动态特性的技术问题。如中国知识产权局在2020年10月20日公告号为CN111799833A的一种柔性直流高频谐振方法、系统及设备公开的“正常工况下虚拟电网自适应控制器的输入量和输出量在物理上完全隔离,实际电气量的谐波不会反映到虚拟电气量上,起到抑制谐波的效果。当实际输入的实际交流电压的有效值由正常值降低至满足预设条件时,令虚拟电气量完全等于实际电气量,实现对实际电气量的完全实时跟踪,提高电力系统故障瞬间的动态特性;完全跟踪一段时间后,若实际交流电压的有效值小于预设阈值,则进入自适应跟踪,直至实际电气量恢复到稳定值”解决了上述的技术问题。由于虚拟电网自适应控制器策略的滤波过程分为正常工况不响应实际电气量微小变化、故障瞬间完全跟踪实际电气量、故障及恢复期间自适应跟踪实际电气量三个环节,在柔性直流输电采用当前的虚拟电网自适应控制策略时,需要在这三个环节之间平滑地切换且在交流故障恢复过程中会存在动态特性较差的问题。

因此,在柔性直流输电系统中,如何保证虚拟电网自适应控制器策略中虚拟电网滤波器在三个环节之间平滑地切换,以获取较好谐振抑制的效果和良好的输电系统动态特性(输电系统启动、交流故障瞬间以及故障恢复过程)成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种虚拟电网自适应控制策略的优化方法、装置及终端设备,用于解决采用现有虚拟电网自适应控制器对柔性直流输电线路的高频谐振进行抑制时,在交流故障恢复过程中会存在动态特性较差的技术问题。

为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:

一种虚拟电网自适应控制策略的优化方法,应用于柔性直流输电系统上,且适用于预先在柔性直流输电系统中电流内环控制器的前馈环节中安装虚拟电网自适应控制器,该优化方法包括以下步骤:

S10.当柔性直流输电系统启动虚拟电网自适应控制策略,控制虚拟电网自适应控制器的输出等于所述虚拟电网自适应控制器的输入且保持不变,即是所述虚拟电网自适应控制策略进入第一环节,获取柔性直流输电系统中柔直换流器交流侧的第一实际交流电压;

S20.若所述第一实际交流电压的有效值大于第一预设值,则虚拟电网自适应控制器的输出保持不变,即是所述虚拟电网自适应控制策略始终处于所述第一环节;

S30.若所述第一实际交流电压的有效值不大于第一预设值,控制虚拟电网自适应控制器的输出等于虚拟电网自适应控制器的输入,所述虚拟电网自适应控制策略进入第二环节,获取虚拟电网自适应控制器的输出完全等于虚拟电网自适应控制器的输入的跟踪时间;

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