[发明专利]一种直流线路电流超调和震荡主动抑制的方法

摘要

本发明涉及直流输电领域一种直流线路电流超调和震荡主动抑制的方法，适用于柔性直流输电系统和柔性‑常规直流输电系统，该方法包括：提取直流电流波动分量；设定直流电流波动分量的给定参考值；配置比例积分谐振PIR控制器；获取电压补偿值。本发明提供的技术方案有效改善换流器动态过程中直流线路电流的超调量，以及具有抑制直流电流周期震荡的作用；不增加外部硬件电路及设备，只需软件控制算法，有利于降低投资；适用于柔性直流输电系统以及柔性‑常规直流输电系统，具有降低常规换流器直流侧平波电抗器的作用。

主权项

1.一种直流线路电流超调和震荡主动抑制的方法，适用于柔性直流输电系统和柔性‑常规直流输电系统，其特征在于，所述方法包括：(1)提取直流电流波动分量；(2)设定直流电流波动分量的给定参考值；(3)配置比例积分谐振PIR控制器；(4)获取电压补偿值；所述提取直流电流波动分量包括：检测换流器直流侧的输出电流，将直流电流检测值送入高通滤波器中滤除电流中的直流分量，得到直流电流的波动分量，高通滤波器的阶数为一阶；高通滤波器的传递函数HPF如下式①所示：其中，ωc为高通滤波器的截止角频率；设置所述直流电流波动分量的给定参考值所述配置比例积分谐振PIR控制器包括：比例积分谐振PIR控制器中比例部分P和积分部分I均存在，对于谐振部分R，若直流输电两端采用电压源型换流器，则谐振部分R中含有2倍频分量控制器以用于抑制交流电网不对称时产生的二倍频电流波动；若一端换流站采用电压源型换流器，另外一端换流站采用常规换流器，则谐振部分R包含常规换流器相应脉波数倍频控制器以抑制脉动的波动电流；获取电压补偿值的方法是：将检测到的直流电流经过高通滤波器处理后得到波动分量，并将波动分量与给定参考值比较，并将误差送入比例积分谐振PIR控制器中产生电压补偿值为防止补偿量过大，需要对其进行限幅，限幅的大小根据实际系统确定，其中比例积分谐振PIR控制器的传递函数为下式：其中，kp为比例系数，ki为积分系数，kr为谐振系数，h表示需要抑制的周期震荡分量的谐波角频率次数，柔性直流输电时包含2倍基波频率，柔性‑常规直流输电时包含2倍基波频率以及6或12倍工频频率：将限幅后的电压补偿值叠加至原有桥臂参考电压中产生新的桥臂参考电压，以确定每个桥臂需要投入的模块数，所述新的桥臂参考电压表达式如下式③所示：其中，u_dc为换流器直流侧电压，为原始换流器交流侧参考电压，为原始二倍频三相环流抑制产生的参考电压，为电压补偿值，上述量中下标j表示a、b、c三相，p表示上桥臂相关的量，n表示下桥臂相关的量，将六个桥臂参考电压送入阀控制器产生触发脉冲驱动相应的子模块动作。