[发明专利]一种双轴励磁调相机深度进相下的控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种双轴励磁调相机深度进相下的控制方法及系统，包括：确定双轴励磁调相机的类型和运行工况；根据双轴励磁调相机的类型和运行工况，确定控制策略；基于所述控制策略对双轴励磁调相机进行控制，以使得双轴励磁调相机在深度进相工况下保持安全稳定运行。本发明对调相机原有的励磁控治模式无特殊要求，适合d轴单独提供励磁的双轴励磁调相机和d、q轴共同提供励磁的双轴调相机，控制系统的适应性和鲁棒性较好；具有完善的理论依据，可根据不同调相机开展励磁控制参数的优化，能够使双轴励磁调相机在深度进相工况下保持可控的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及电机与电器技术领域，并且更具体地，涉及一种双轴励磁调相机深度进相下的控制方法及系统。

背景技术

随着新型调相机的陆续投运，调相机在抑制换流站过电压或换相失败，提高特高压直流输送功率方面所起的作用日益凸显。然而，现有大型调相机均集中布置在换流站或变电站，对改善整个送、受端电网尤其是新能源厂站附近区域的电压稳定水平效果有限；而新能源场站近区的暂态过电压和短路容量不足等已成为制约特高压输电功率和新能源消纳的主要因素。本着无功支撑就地平衡的原则，配置于新能源场站的中小容量调相机，能够实现灵活、分布式的无功补偿和惯量支撑，对避免风电、光伏等新能源场站的暂态过电压，提高新能源厂站汇集地区的电压、频率稳定性具有非常明显的作用，具有很好的应用前景。

与以往小型调相机相比，新能源厂站或汇聚区所用的新型分布式调相机除了要求具有良好的在暂态、次暂态特性外，还应当要具有更强的进相运行能力，以确保其能有效抑制厂站近区的过电压。传统调相机或发电机进相能力受最小励磁电流为零的限制，其最大短时进相能力完全取决于本体的电抗参数，远远小于迟相过载能力，对抑制过电压水平非常不利。如果通过进一步优化调相机参数的方法提升其进相能力，则必将引起造价的大幅上升且效果有限。

而双轴励磁调相机及其控制技术能够使调相机灵活地运行在单轴励磁、双轴励磁以及正负交变励磁工况下，突破最小励磁电流为零的限制，通过d反向励磁和q轴励磁的协调控制使调相机获得与迟相过载能力相当的短时进相能力，并保持稳定运行。由此大幅提高单位装机的过电压抑制效果，有效提升调相机的投资收益。

发明内容

本发明提出一种双轴励磁调相机深度进相下的控制方法及系统，以解决如何使双轴励磁调相机在深度进相工况下保持可控的安全稳定运行问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种双轴励磁调相机深度进相下的控制方法，所述方法包括：

确定双轴励磁调相机的类型和运行工况；

根据双轴励磁调相机的类型和运行工况，确定控制策略；

基于所述控制策略对双轴励磁调相机进行控制，以使得双轴励磁调相机在深度进相工况下保持安全稳定运行。

优选地，其中所述双轴励磁调相机的类型，包括：d轴单独提供励磁磁场的双轴励磁调相机和d、q轴共同提供励磁磁场的双轴励磁调相机。

优选地，其中所述根据双轴励磁调相机的类型和运行工况，确定控制策略，包括：

对于d轴单独提供励磁磁场的双轴励磁调相机，当dω0，θ∈[θ₀，π/2]，且I_fd0或E_q0时，确定控制策略为：通过降低q轴正方向的励磁电流I_fq+，降低d轴负方向的励磁电动势E_d；其中，q轴励磁控制为非必须项；

当dω0，θ∈[π/2，π-θ₀,]，且I_fd0或E_q0时，确定控制策略为：通过降低q轴正方向的励磁电流I_fq+或提高q轴反方向的励磁电流I_fq-，降低d轴负方向的励磁电动势E_d-或提高d轴正方向的励磁电动势E_d+；