[发明专利]一种柔性直流输电系统的振荡抑制方法及系统

权利要求书

1.一种柔性直流输电系统的振荡抑制方法，其特征在于，所述柔性直流输电系统为基于虚拟阻抗控制的柔性直流输电系统，所述方法包括：

确定柔性直流输电系统的状态空间矩阵；

获取柔性直流输电系统的状态空间矩阵的特征值根轨迹图、直流电压波形图和交流侧电压频谱图；

根据状态空间矩阵的特征值根轨迹图、直流电压波形图和交流侧电压频谱图判断柔性直流输电系统是否处于振荡失稳状态，获得第一判断结果；

若第一判断结果表示是，则根据虚拟电阻、虚拟电感和一阶惯性环节时间参数确定虚拟阻抗控制的系数；

将确定了系数的虚拟阻抗控制投入柔性直流输电系统的控制系统中，返回步骤“确定柔性直流输电系统的状态空间矩阵”，直至第一判断结果表示否，退出所述虚拟阻抗控制。

2.根据权利要求1所述的柔性直流输电系统的振荡抑制方法，其特征在于，所述确定柔性直流输电系统的状态空间矩阵，具体包括：

根据柔性直流输电系统的交流侧模型、直流侧模型、控制系统模型建立柔性直流输电系统的状态空间方程；

根据所述状态空间方程确定柔性直流输电系统的状态空间矩阵。

3.根据权利要求1所述的柔性直流输电系统的振荡抑制方法，其特征在于，所述根据状态空间矩阵的特征值根轨迹图、直流电压波形图和交流侧电压频谱图判断柔性直流输电系统是否处于振荡失稳状态，获得第一判断结果，具体包括：

若所述特征值根轨迹图中特征值根轨迹穿越零点进入坐标系的正实轴，或所述直流电压波形图中柔性直流输电系统的直流电压发生剧烈波动，或所述交流侧电压频谱图中出现基频50Hz以外的振荡频率，则所述第一判断结果表示柔性直流输电系统处于振荡失稳状态；

若所述特征值根轨迹图中特征值根轨迹不穿越零点进入坐标系的正实轴，且所述直流电压波形图中柔性直流输电系统的直流电压保持恒定，且所述交流侧电压频谱图中不出现基频50Hz以外的振荡频率，则所述第一判断结果表示柔性直流输电系统处于稳定状态。

4.根据权利要求2所述的柔性直流输电系统的振荡抑制方法，其特征在于，所述虚拟阻抗控制的系数为

其中，G为虚拟阻抗控制的系数，R_vir和L_vir分别为虚拟电阻与虚拟电感，s为拉普拉斯算子，T_vir为一阶惯性环节时间参数。

5.根据权利要求4所述的柔性直流输电系统的振荡抑制方法，其特征在于，所述将确定了系数的虚拟阻抗控制投入柔性直流输电系统的控制系统中，具体包括：

获取柔性直流输电系统的交流侧d轴电流和内环电流的参考值；

根据所述交流侧d轴电流、所述内环电流的参考值和所述虚拟阻抗控制的系数，确定调节电流为其中，I为调节电流，Δi_cdref为内环电流的参考值，Δi_cd为交流侧d轴电流；

将所述调节电流投入内环电流控制中，获得虚拟阻抗控制投入后柔性直流输电系统的状态方程为

其中，Δx_d为调节电流的积分，Δi_cdvir为虚拟电流变量，ΔU_cdref为d轴电压参考值，ΔU_sd为柔直系统换流器交流侧电压经过派克变换的d轴分量，w为旋转角频率，L_C为柔直系统换流器交流侧的线路电感值，k_{p_d}和k_{i_d}为内环PI控制的比例与积分参数；

将所述状态方程带入柔性直流输电系统的状态空间方程中，获得虚拟阻抗控制投入后柔性直流输电系统的状态空间方程。