[发明专利]电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法

摘要

本发明公开了一种电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法，包括以下步骤：对系统进行振荡特性辨识，确定需要抑制的低频振荡模态；检测两区域发电机惯性中心转速差信号ω_AB，将ω_AB作为控制器输入信号，ω_AB通过增益环节放大并限幅后作为有功附加调制信号ΔP_mod，将其与原有功整定值P_{I_ref}相叠加作为新的有功整定值P_{I_ref11}；将有功调制信号作为无功调制环节输入，通过数学逻辑环节得到无功调制信号Q_mod，将其与原有功整定值Q_{I_ref}相叠加作为新的有功整定值Q_{I_ref11}。本发明方法保证换流站输送容量的恒定，利于系统稳定运行；通过数学方法推导出的控制规律不依赖于具体的系统模型，具有很好的可移植性。

主权项

1.一种电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过基于最小二乘‑旋转不变技术的信号参数估计方法对系统进行振荡特性辨识，确定需要抑制的低频振荡模态；步骤2：检测两区域发电机惯性中心转速差信号ω_AB，对ω_AB取绝对值之后与预设的启动值Δω₀进行比较，若|ω_AB|>Δω₀，则经过一定延时后启动控制器；步骤3：将ω_AB作为控制器输入信号，ω_AB通过增益环节放大并限幅后作为有功附加调制信号ΔP_mod，将其与原有功整定值P_{I_ref}相叠加作为新的有功整定值P_{I_ref11}；步骤4：将有功附加调制信号作为无功调制环节输入，通过式得到的数学逻辑环节来得到无功附加调制信号ΔQ_mod，将其与原无功整定值Q_{I_ref}相叠加作为新的无功整定值Q_{I_ref11}；P₀、Q₀分别为有功和无功功率整定值，ΔP_mod、ΔQ_mod分别为参与调制的有功和无功附加调制信号；所述步骤4具体为：1)基于暂态能量原理的建模根据惯性中心坐标下对转子运动方程中的δ_AB积分得到下式：定义暂态能量函数：V＝V_P+V_K+V_D＝C；其中，暂态势能函数暂态动能函数阻尼耗散能函数δ_AB为区域A、B惯性中心角度差；ω_AB为区域A、B惯性中心转子角速度差；M_AB为区域A、B发电机的惯性时间常数；P_mAB为区域A、B间发电机输出机械功率差；P_eAB为区域A、B间发电机输出电磁功率差；D_AB为区域A、B间发电机综合阻尼系数；2)换流站有功和无功控制规律系统负荷消耗功率：式中，P_i0、Q_i0分别为负荷的额定有功功率和无功功率，V_i为母线i的实际电压，V_Ni为母线i的额定电压；定义系统阻尼耗散函数中的D_ABω_AB为从区域A流向区域B的阻尼功率，用流出区域A的阻尼功率和流入区域B的阻尼功率来等效；设定系统有功功率和无功功率及其调制量的关系满足：式中，P₀、Q₀分别为VSC2有功和无功功率整定值，ΔP_mod、ΔQ_mod分别为有功附加调制信号和无功附加调制信号，c为常数；控制器输出限幅与换流站容量关系为：式中，η为控制器输出限幅与换流站容量之比；3)控制器运行区域上有功和无功之间的数学关系以有功附加调制信号ΔP_mod为自变量，对(2)式进行求解，得出无功附加调制信号ΔQ_mod的表达式：