[发明专利]一种用于轻型直流输电系统的控制方法

摘要

一种用于轻型直流输电系统的控制方法，其特征在于，在常规的PWM整流控制方式的基础上，经过仿真分析进行改进，整流侧采用定直流电压控制方式，逆变侧采用控制有功功率和无功功率的方式；为了保证逆变侧功率单元之间的电压平衡，将逆变侧功率单元的平均电压作为平衡控制环的电压参考值，其PI输出与有功给定相加作为电流环的有功参考值，平衡各功率单元直流电压，减小功率单元因过压或欠压引起的故障，提高系统整体的可靠性、稳定性。

主权项

一种用于轻型直流输电系统的控制方法，其特征在于，在常规的PWM整流控制方式的基础上，经过仿真分析进行改进，整流侧采用定直流电压控制方式，逆变侧采用控制有功功率和无功功率的方式；为了保证逆变侧功率单元之间的电压平衡，将逆变侧功率单元的平均电压作为平衡控制环的电压参考值，其PI输出与有功给定相加作为电流环的有功参考值，平衡各功率单元直流电压，减小功率单元因过压或欠压引起的故障；具体控制过程如下所述：整流侧控制步骤如下：1)直流母线电压参考值Udref与测量值Ud的差值经PI调节后作为有功分量参考值Idref；2)电网负载的无功分量作为无功参考值Iqref，换流器功率单元电流经PARK变换后得到有功分量Id和无功分量Iq做为电流反馈；3)所述步骤1)的有功分量参考值Idref与有功分量Id的差值经PT调节后输出；4)所述步骤2)的电网负载的无功参考值Iqref经换相处理后与无功分量Iq的差值经PI调节后输出；5)得到输出电压d轴和q轴分量Ucd，Ucq，再转化为abc坐标，得到SPWM控制所需的调制波信号；逆变侧控制步骤如下：1)逆变侧CPU采集系统电流与网侧电流，两者做差计算出负载电流Ia_fbk，通过Park变换计算负载电流所含的有功电流分量Id和无功电流分量Iq；CPU通过光纤将有功电流分量、无功电流分量发送给各功率单元；2)各个功率单元把收到的有功电流分量、无功电流分量做为功率单元电流给定，电网负载的无功分量作为无功给定值Iqref，与所述无功电流分量Iq的差值经PI调节后输出无功分量；3)为了保证从站功率单元之间电压的平衡，在控制中加入了单元直流侧电压平衡控制，将多个功率单元的平均电压，作为平衡控制环的电压参考值，与每个功率单元测得的电压值相比较，其PI输出与有功给定值Idref相加作为电流环的有功参考值，再与有功电流分量Id的差值经PI调节后输出有功分量；4)逆变侧根据负载系统的特性选择不同的控制方式，如果负载系统是无源系统，逆变侧采用定交流电压控制方式输出有功功率和无功功率，输出的有功功率和无功功率由负载特性来确定；如果负载系统是有源系统，逆变侧应采用定直流电流控制方式输出的有功功率和无功功率。