[發(fā)明專利]一種直流電流反饋的多端柔性直流輸電系統(tǒng)解耦控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610008066.4
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105610180B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 劉開培;楊潔;饒雪;秦亮;冉曉洪;馮亞東;田杰
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學;南京南瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發(fā)明公開了一種直流電流反饋的多端柔性直流輸電系統(tǒng)解耦控制方法，解耦控制方法是在多端柔性直流輸電系統(tǒng)所涉及電壓源換流站控制器中引入流進電壓源換流站的直流側(cè)電流I_d負反饋，將流入系統(tǒng)中任意一個電壓源換流站i的直流電流I_di通過反饋增益K_di和K_qi分別疊加到任意一個電壓源換流站i的換流閥PWM調(diào)制信號的d軸分量和q軸分量中，對多端柔性直流輸電系統(tǒng)進行解耦控制。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單易行，僅需增加各電壓源換流站直流電流的測量和反饋，以及反饋增益的整定，即可有效抑制各電壓源換流站及所連交流電網(wǎng)之間的相互干擾，大大提高各電壓源換流站所連交流電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性，起到電網(wǎng)防火墻的作用。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于多端柔性直流輸電控制技術(shù)，具體涉及一種直流電流反饋的多端柔性直流輸電系統(tǒng)解耦控制方法。

背景技術(shù)

與兩端柔性直流輸電系統(tǒng)不同，多端柔性直流輸電系統(tǒng)(Voltage SourceConverter based Multi-Terminal Direct Current，VSC-MTDC)結(jié)構(gòu)更為復雜且運行方式更為多樣，系統(tǒng)內(nèi)各換流站之間以及換流站內(nèi)部均存在復雜的耦合作用。這種耦合作用使得換流站之間互為干擾。系統(tǒng)內(nèi)任一換流站的擾動，如風電等新能源發(fā)電功率的頻繁波動、無源網(wǎng)絡負荷的周期性變化、局部交流系統(tǒng)的故障以及換流站的停運等，均會導致系統(tǒng)有功潮流及直流電壓的波動，并進一步引起互聯(lián)其他換流站及交流系統(tǒng)的擾動。這種耦合作用的存在會導致系統(tǒng)動態(tài)性能及穩(wěn)定性的惡化，尤其對無源網(wǎng)絡、新能源發(fā)電及弱交流系統(tǒng)等對公共連接點電壓穩(wěn)定性有較高要求的換流站運行極為不利。目前國內(nèi)外尚無文獻對該問題進行過研究，且現(xiàn)有VSC-MTDC控制策略方面的研究，無論主從控制、電壓裕度控制，還是電壓下垂控制，在換流站控制器設計時，均未考慮這種交互作用的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決抑制多端柔性直流輸電系統(tǒng)中各電壓源換流站之間耦合作用，削弱各電壓源換流站之間的相互干擾，保證各電壓源換流站及所連交流系統(tǒng)獨立穩(wěn)定運行的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：所述解耦控制方法是在多端柔性直流輸電系統(tǒng)所涉及電壓源換流站控制器中引入流進所述電壓源換流站的直流側(cè)電流I_d負反饋，將流入所述系統(tǒng)中任意一個電壓源換流站i的直流電流I_di通過反饋分別疊加到所述任意一個電壓源換流站i的換流閥PWM調(diào)制信號的d軸分量和q軸分量中，對所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)進行解耦控制。

進一步的，所述直流電流I_di的反饋增益為K_di和K_qi，所述反饋增益K_di和K_qi的整定公式為：K_di、K_qi取值范圍均為1％～200％(1)，式中2S為三角載波峰值，u_cdi0和u_cqi0分別為所述電壓源換流站交流側(cè)電壓u_ci的d軸分量穩(wěn)態(tài)值和q軸分量穩(wěn)態(tài)值，P_aci0為所述電壓源換流站吸收的有功功率穩(wěn)態(tài)值，C為所述電壓源換流站直流電容，U_di0為所述電壓源換流站直流側(cè)電壓的穩(wěn)態(tài)值，s為復頻域變量。

進一步的，對所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)進行解耦控制包括對所述多端柔性直流輸電系統(tǒng)中與有源網(wǎng)絡連接且采用有功無功控制的電壓源換流站和與無源網(wǎng)絡或風電場連接且采用交流電壓控制的電壓源換流站的控制。