[发明专利]一种适用于VSC-HVDC联接极弱交流电网的功率阻尼同步控制方法

摘要

本发明公开了输配电领域的一种适用于VSC-HVDC联接极弱交流电网的功率阻尼同步控制方法。其技术方案是：保留锁相环（Phase Locked Loop， PLL），其输出相角θ仅作为系统DQ变换的输入参考相角；在此基础上常规电流矢量控制的外环电压控制器保持不变，其输出i_dref和i_qref作为内环电流控制器的参考值，同时保留了限制VSC换流器过流的能力；对内环i_d电流控制器进行重新设计，将功率同步环节（Power Synchronization Loop, PSL）和功率阻尼环节（Power Damping Loop, PDL）嵌入电流内环控制器以产生VSC环流输出电压所需的相角信号δ，内环i_q电流控制器通过调节i_q分量产生VSC换流器输出电压的幅值信号E_m。通过在内环引入PSL和PDL有效协调了功率同步控制（Power Synchronization control, PSC）与PLL之间的矛盾，抑制了PLL在弱系统下对VSC-HVDC系统稳定性的负面影响，改善了VSC-HVDC在连接受端极弱交流电网工况下的系统控制性能。

主权项

一种适用于VSC‑HVDC联接极弱交流电网的功率阻尼同步控制方法；其特征是：保留锁相环（Phase Locked Loop， PLL），其输出相角θ_PLL仅作为获取VSC‑HVDC系统交流电压和交流电流d轴和q轴分量所需派克变换的输入参考相角，而不作为VSC输出电压的同步信号；控制系统参考常规电流矢量控制的双闭环结构，外环电压控制器结构保持不变，使功率阻尼同步控制器具有限制VSC换流器过流的能力，其输出i_dref和i_qref作为内环电流控制器的参考值；在此基础上将功率同步环节（Power Synchronization Loop, PSL）和功率阻尼环节（Power Damping Loop, PDL）嵌入i_d电流内环控制器以产生VSC换流器输出电压所需的瞬时相角信号δ_VSC， i_q电流内环控制器通过调节VSC‑HVDC系统的i_q分量产生VSC换流器输出电压的幅值参考信号E_m；所提出的功率阻尼同步控制器，其优势在于不仅具备常规电流矢量控制的换流阀电流控制和限制功能，同时通过内环引入的PSL和PDL功能有效抑制了极弱交流系统下PLL对VSC‑HVDC稳定性的负面影响，极大地改善了VSC‑HVDC在极弱交流系统下运行的稳定性。