[发明专利]一种基于滞后环节的柔直高频振荡控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种于滞后环节的柔直高频振荡控制方法及系统，其包括：获取柔直变流器的接入点三相电压信号和三相电流信号，进行abc/dq变换，得到dq坐标系下的电压信号和电流信号；获取柔直变流器运行有功功率和无功功率，分别进行控制外环计算，得到dq坐标系下的参考电流信号；将dq坐标系下的电压信号和电流信号、dq坐标系下的参考电流信号，进行控制内环计算，得到abc坐标系下的柔直变流器三相参考电压，实现对柔直高频振荡的控制。本发明可以降低滞后装置对柔直变流器其他频段阻抗特性的影响，有效抑制高频振荡。

技术领域

本发明涉及一种电力系统稳定性控制技术领域，特别是关于一种基于滞后环节的柔直高频振荡控制方法及系统。

背景技术

近年来，柔性直流输电系统发展迅速。相对于交流输电系统，柔性直流输电系统在远距离、大容量输电系统中有较大优势。因此广泛应用在诸如海上风电传输、大直流电网构建等场景。随着柔直工程的逐渐增加，其中电力电子设备的广泛应用为电力系统带来了新的振荡问题。国内外学者提出此类振荡主要原因是由电力电子设备控制引起的振荡频率处的负电阻，所引起的谐波发散现象。目前主要的振荡控制方法主要集中在振荡频率附近的阻抗优化。通过添加附加阻尼装置来实现振荡的控制。但是此类方法对于系统参数要求较高，在系统结构复杂、参数较多的情况下，此类附加阻尼装置的设计更加困难。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于滞后环节的柔直高频振荡控制方法及系统，其可以降低滞后装置对柔直变流器其他频段阻抗特性的影响，有效抑制高频振荡。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于滞后环节的柔直高频振荡控制方法，其包括：步骤1、获取柔直变流器的接入点三相电压信号和三相电流信号，进行abc/dq变换，得到dq坐标系下的电压信号和电流信号；步骤2、获取柔直变流器运行有功功率和无功功率，分别进行控制外环计算，得到dq坐标系下的参考电流信号；步骤3、将dq坐标系下的电压信号和电流信号、dq坐标系下的参考电流信号，进行控制内环计算，得到abc坐标系下的柔直变流器三相参考电压，实现对柔直高频振荡的控制。

进一步，所述步骤1中，abc/dq变换处理为：

式中，u_d为d轴电压信号，u_q为q轴电压信号，i_d为d轴电流信号，i_q为q轴电流信号，T_abc为abc/dq变换环节传递函数矩阵，θ为锁相环锁定的电网电压相角。

进一步，所述锁相环锁定的电网电压相角θ为：

θ＝u_qG_PLL(s)

式中，G_PLL(s)为锁相环传递函数，s为拉普拉斯算子。

进一步，所述锁相环传递函数G_PLL(s)为：

式中，K_p为锁相环的比例增益系数，K_i为锁相环的积分增益系数。

进一步，所述步骤2中，控制外环包括有功功率控制外环和无功功率控制外环，分别为：

式中，P_ref表示电网有功功率的目标值，Q_ref表示电网无功功率的目标值；P表示电网有功功率的测量值，Q表示电网无功功率的测量值；G_P(s)表示控制外环有功功率PI控制器传递函数，G_Q(s)表示控制外环无功功率PI控制器传递函数；i_dref表示d轴参考电流信号，i_qref表示q轴参考电流信号。