[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于高壓直流輸電無(wú)功控制的過(guò)電壓抑制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711117680.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107732892B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱清代;滕予非;張鵬;李小鵬;張純;代宇涵;孫永超;羅榮森;段翔兮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H9/04
• 分類(lèi)號(hào): H02H9/04;H02J3/18;H02J3/36
• 代理公司: 成都行之專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王記明

1.一種基于高壓直流輸電無(wú)功控制的過(guò)電壓抑制方法，其特征在于，包括：

步驟1，設(shè)定直流輸電逆變側(cè)采用預(yù)測(cè)型定熄弧角控制，整流側(cè)采用定電流控制，根據(jù)直流輸電系統(tǒng)控制原理，得到線性化控制方程；

步驟2，根據(jù)多直流饋出近區(qū)電網(wǎng)的運(yùn)行方式，利用P-Q分解法得到直流近區(qū)的無(wú)功潮流修正方程，從而得到直流近區(qū)潮流線性化方程；

步驟3，得到系統(tǒng)狀態(tài)方程；

步驟4，得到PI狀態(tài)調(diào)節(jié)器；

所述步驟3中，系統(tǒng)狀態(tài)方程為：

其中，

其中，

式中，U_d1(0)是1#直流整流側(cè)直流電壓穩(wěn)態(tài)值，U₁₍₀₎為1#直流換流站交流母線電壓的穩(wěn)態(tài)值，k_T為整流側(cè)換流變壓器變比，α₍₀₎為整流側(cè)觸發(fā)角穩(wěn)態(tài)值，γ₍₀₎為逆變側(cè)熄弧角穩(wěn)態(tài)值，L為直流線路電感，I_d(0)為直流電流穩(wěn)態(tài)值，C為1#直流無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的等效電容，K₁、K₂則分別等于-B^-1中第1行第i列以及第2行第i列的元素值，R是直流輸電系統(tǒng)線路的電阻值；B矩陣是系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中電納部分組成的矩陣；

所述步驟4的PI狀態(tài)調(diào)節(jié)器具體設(shè)計(jì)方法如下：

令

其狀態(tài)空間和目標(biāo)函數(shù)F滿足：

存在唯一的最優(yōu)控制：

其中，K_pc是R^-1BP所得矩陣的左半子矩陣，是控制率的比例系數(shù)矩陣；K_Ic是R^-1BP所得矩陣的右半子矩陣，是控制率的積分系數(shù)矩陣；P為對(duì)稱(chēng)正定常數(shù)矩陣，是下列Riccati方程的唯一解：

通過(guò)求解得到下述控制率：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高壓直流輸電無(wú)功控制的過(guò)電壓抑制方法，其特征在于，所述步驟1中，線性化控制方程：

γ₍₀₎+Δγ＝γ_ord

K_I∫(I_d-I_ord)dt＝α

式中：γ₍₀₎及Δγ分別為逆變側(cè)熄弧角穩(wěn)態(tài)值以及變化量，γ_ord為直流輸電系統(tǒng)控制器輸出的逆變側(cè)熄弧角指令值，K_I為直流輸電系統(tǒng)電流控制環(huán)節(jié)積分控制系數(shù)，I_d為直流系統(tǒng)電流穩(wěn)態(tài)值，I_ord為直流輸電系統(tǒng)控制器輸出的直流電流指令值，α為直流輸電系統(tǒng)整流側(cè)觸發(fā)角。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高壓直流輸電無(wú)功控制的過(guò)電壓抑制方法，其特征在于，所述步驟2中，無(wú)功潮流修正方程為：

ΔU＝-B^-1ΔQ′

其中，

ΔQ′＝[ΔQ₁/U₁ ΔQ₂/U₂ … ΔQ_m/U_m]^T

ΔU＝[ΔU₁ ΔU₂ … ΔU_m]^T

式中，ΔQ_i是i號(hào)母線無(wú)功變化量，ΔU_j是j號(hào)母線的電壓變化量，B矩陣是系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中電納部分組成的矩陣。