[發明專利]一種新能源孤島過電壓控制方法和換流站極控系統

有效

• 申請號: 201810232406.0
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108599113B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 李英彪;王姍姍;趙兵;王鐵柱;吳廣祿;郭劍波;卜廣全;楊艷晨
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種基于公共連接點電壓的新能源孤島過電壓控制方法，其特征在于，包括：

換流站極控系統根據其所采集的公共連接點的電壓和功率判斷新能源系統中的交流線路發生的故障是否為三相短路故障；

若交流線路發生的故障為三相短路故障，所述換流站極控系統下發清零指令使換流站極控系統中的外環功率控制器和內環電流控制器分別執行外環功率控制和內環電流控制，直至公共連接點的電壓和功率大于第一電壓閾值和第一功率閾值，則所述換流站極控系統停止向外環功率控制器和內環電流控制器下發清零指令；

所述外環功率控制器包括第一PI控制器和第二PI控制器；

所述內環電流控制器包括第三PI控制器和第四PI控制器；

所述換流站極控系統下發清零指令使換流站極控系統中的外環功率控制器和內環電流控制器分別執行外環功率控制和內環電流控制，包括：

換流站極控系統下發清零指令后第一PI控制器和第二PI控制器分別輸出d軸電流參考值和q軸電流參考值；

根據換流站極控系統下發清零指令后第一PI控制器和第二PI控制器分別輸出的d軸電流參考值和q軸電流參考值確定換流站極控系統下發清零指令后第三PI控制器和第四PI控制器分別輸出d軸電壓參考值和q軸電壓參考值；

根據換流站極控系統下發清零指令后第三PI控制器和第四PI控制器分別輸出的d軸電壓參考值和q軸電壓參考值確定換流站極控系統下發清零指令后內環電流控制器輸出d軸電壓參考值和q軸電壓參考值；換流站極控系統下發清零指令后第一PI控制器和第二PI控制器分別輸出的d軸電流參考值和q軸電流參考值如下式：

其中，表示換流站極控系統下發清零指令后第一PI控制器輸出的d軸電流參考值，表示換流站極控系統下發清零指令后第二PI控制器輸出的q軸電流參考值，k_op1表示第一PI控制器的比例系數，k_op2表示第二PI控制器的比例系數，u_sd表示公共連接點的d軸電壓，u_sq表示共連接點的q軸電壓，u_sdref表示公共連接點的d軸參考電壓；換流站極控系統下發清零指令后第三PI控制器和第四PI控制器分別輸出的d軸電壓參考值和q軸電壓參考值如下式：

其中，u_dPI表示換流站極控系統下發清零指令后第三PI控制器輸出的d軸電壓參考值，u_qPI表示換流站極控系統下發清零指令后第四PI控制器輸出的q軸電壓參考值，k_ip3表示第三PI控制器的比例系數，k_ip4表示第四PI控制器的比例系數，i_sd表示公共連接點的d軸電流，i_sq表示公共連接點的q軸電流。

2.根據權利要求1所述的基于公共連接點電壓的新能源孤島過電壓控制方法，其特征在于，所述換流站極控系統根據其所采集的公共連接點的電壓和功率判斷新能源系統中的交流線路發生的故障是否為三相短路故障，包括：

若滿足u_s＜u_s2和P_s＜P_s2，則交流線路發生的故障為三相短路故障；

其中，u_s表示換流站極控系統采集的公共連接點的電壓，u_s2表示第二電壓閾值，P_s表示換流站極控系統采集的公共連接點的功率，P_s2表示第二功率閾值。

3.根據權利要求1所述的基于公共連接點電壓的新能源孤島過電壓控制方法，其特征在于，換流站極控系統下發清零指令后內環電流控制器輸出的d軸電壓參考值和q軸電壓參考值如下式：

其中，V_dref表示換流站極控系統下發清零指令后內環電流控制器輸出的d軸電壓參考值，V_qref表示換流站極控系統下發清零指令后內環電流控制器輸出的q軸電壓參考值；ω₁表示交流系統角頻率；L_eq表示等效電感，且L_arm表示橋臂等效電感，L_t表示變壓器等效電感。