[发明专利]适用于柔性直流的串联型无源阻抗适配器参数设计方法

权利要求书

1.一种适用于柔性直流的串联型无源阻抗适配器参数设计方法，其特征在于，所述串联型无源阻抗适配器包括电容、电阻和电感，所述电容和所述电阻串联后与所述电感并联；

所述参数设计方法包括：

步骤1：

获取设定频率范围内的柔性直流交流阻抗；其中，所述柔性直流交流阻抗包括柔性直流交流阻抗幅值和柔性直流交流阻抗相位；

根据所述柔性直流交流阻抗幅值、所述柔性直流交流阻抗相位、幅值裕度、相角裕度以及公式

计算柔性直流交流阻抗评价指标；其中，mag(f)为柔性直流交流阻抗幅值、phase(f)为柔性直流交流阻抗相位、GM为幅值裕度，单位为dB，PM为相角裕度，单位为deg；

步骤2：

设置参数A、参数B和参数C；

以额定电流仅流经电感支路，所述串联型无源阻抗适配器消耗的无功等于换流器额定功率的A倍，计算得到所述电感初始参数；

以所述电阻等于所述设定频率范围内的柔性直流阻抗评价指标的最大值，确定所述电阻初始参数；

以所述电容容抗等于所述电感感抗的C倍确定所述电容初始参数；

根据所述电感初始参数和预设的电感初始参数倍数变化范围，确定所述电感参数变化范围；

根据所述电阻初始参数和预设的电阻初始参数倍数变化范围，确定所述电阻参数变化范围；

根据所述电容初始参数和预设的电容初始参数倍数变化范围，确定所述电容参数变化范围；

根据所述电感参数变化范围、所述电阻参数变化范围和所述电容参数变化范围确定参数组合变化范围；

计算所述参数组合变化范围内每一参数组合下，所述串联型无源阻抗适配器的无功消耗和有功损耗；其中，对于任一参数组合，若所述串联型无源阻抗适配器的无功消耗大于所述换流器额定功率的A倍，或Re{Z_adapter(f)}X(f)在所述设定频率范围内不恒成立，则将所述有功损耗记为所述额定功率的N*B倍；其中，所述Re{Z_adapter(f)}为所述串联型无源阻抗适配器阻抗传递函数的实部，所述X(f)为所述柔性直流阻抗评价指标；

根据每一所述参数组合的有功损耗，获得有功损耗最低的参数组合；

步骤3：

若所述有功损耗最低的参数组合满足Re{Z_adapter(f)}X(f)在所述设定频率范围内恒成立，则降低A或B，返回步骤2，直至有功损耗最低的参数组合不满足Re{Z_adapter(f)}X(f)在所述设定频率范围内恒成立，获得全局最优参数组合；其中，若所述参数组合范围内所有参数组合均不满足Re{Z_adapter(f)}X(f)在所述设定频率范围内恒成立，则增大A或B，返回步骤2，直至获得全局最优参数。

2.根据权利要求1所述的适用于柔性直流的串联型无源阻抗适配器参数设计方法，其特征在于，根据公式计算所述串联型无源阻抗适配器阻抗传递函数的实部，其中，L为电感、R为电阻、C为电容、s为拉普拉斯算子。

3.根据权利要求1所述的适用于柔性直流的串联型无源阻抗适配器参数设计方法，其特征在于，根据公式计算所述串联型无源阻抗适配器的有功损耗，其中，P_loss为串联型无源阻抗适配器的有功损耗，P_norm为柔性直流额定功率，U_grid为柔性直流接入的交流电网电压，f_fund为基波频率。

4.根据权利要求1所述的适用于柔性直流的串联型无源阻抗适配器参数设计方法，其特征在于，所述电感初始参数倍数变化范围为0.8倍～1.2倍，所述电阻初始参数倍数变化范围为1倍～2倍，所述电容初始参数倍数变化范围为0倍～1倍，则所述电感参数变化范围为：0.8*电感初始参数～1.2*电感初始参数，所述电阻参数变化范围为：1*电阻初始参数～2*电阻初始参数，所述电容参数变化范围为：0～1*电容初始参数。

5.根据权利要求1所述的适用于柔性直流的串联型无源阻抗适配器参数设计方法，其特征在于，所述C等于100。