[發明專利]一種基于比例諧振控制器的VSC-HVDC系統控制方法

在審

• 申請號: 201811581737.1
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN110350565A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 李靜遠;馬春曉;王鑫;牛佳樂;王禹涵;張靜;李璇;張克汛
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/24
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

1.一種基于比例諧振控制器的VSC-HVDC系統控制方法，其特征在于：采用雙閉環結構，控制方式為PQ控制方式或UQ控制方式，PQ控制方式時，外環為有功外環和無功外環；UQ控制方式時，外環為電壓外環和無功外環，外環控制均采用比例積分控制器，外環向內環提供電流參考值；內環為電流環，其控制器采用比例諧振控制器，并為相應的調制策略提供調制電壓參考值。

2.根據權利要求1所述的控制方法，當采用PQ控制方式時，其特征在于:外環為定有功功率P控制和定無功功率Q控制，控制方式如下：

(1)測量換流器交流側PCC點電網電壓u_sa、u_sb、u_sc和相電抗器上流過的電流i_sa、i_sb、i_sc經過坐標變換得到其α、β軸分量u_sα、u_sβ和i_sα、i_sβ，并計算PCC點傳輸的有功功率P和無功功率Q；

(2)以有功功率P和有功功率參考值P_ref作為有功功率外環的輸入信號，經過的比例積分控制器，得到d軸參考值i_sdref，再經過dq-αβ變換坐標，輸出內環電流參考值i_sαref；

(3)以無功功率Q和無功功率參考值Q_ref作為無功功率外環的輸入信號，經過的比例積分控制器，得到q軸參考值i_sqref，再經過dq-αβ變換坐標，輸出內環電流參考值i_sβref；

(4)以i_sαref、i_sα作為有功功率電流內環的輸入信號，經過的比例諧振控制器，再疊加上交流側PCC點電網電壓的α軸分量u_sα，得到換流器出口等效電壓的α軸參考值u_cαref；

(5)以i_sβref、i_sβ作為無功功率電流內環的輸入信號，經過的比例諧振控制器，再疊加上交流側PCC點電網電壓的β軸分量u_sβ，得到換流器出口等效電壓的β軸參考值u_cβref；

(6)將u_cαref和u_cβref經αβ-abc坐標變換得到三相橋臂調制波參考電壓u_aref、u_bref、u_cref，再經閥級控制得到VSC-HVDC橋臂的開關狀態。

3.根據權利要求1所述的控制方法，當采用UQ控制方式時，其特征在于，外環為定直流電壓U控制和定無功功率Q控制，控制方式如下：

(1)測量換流器交流側PCC點電網電壓u_sa、u_sb、u_sc和相電抗器上流過的電流i_sa、i_sb、i_sc經過坐標變換得到其α、β軸分量u_sα、u_sβ和i_sα、i_sβ，并計算PCC點傳輸的無功功率Q，并計算直流電壓U_dc；

(2)以直流電壓U_dc和直流電壓參考值U_dcref作為直流電壓外環的輸入信號，經過的比例積分控制器，得到d軸參考值i_sdref，再經過dq-αβ變換坐標，輸出內環電流參考值i_sαref；

(3)以無功功率Q和無功功率參考值Q_ref作為無功功率外環的輸入信號，經過的比例積分控制器，得到q軸參考值i_sqref，再經過dq-αβ變換坐標，輸出內環電流參考值i_sβref；

(4)以i_sαref、i_sα作為有功功率電流內環的輸入信號，經過的比例諧振控制器，再疊加上交流側PCC點電網電壓的α軸分量u_sα，得到換流器出口等效電壓的α軸參考值u_cαref；

(5)以i_sβref、i_sβ作為無功功率電流內環的輸入信號，經過的比例諧振控制器，再疊加上交流側PCC點電網電壓的β軸分量u_sβ，得到換流器出口等效電壓的β軸參考值u_cβref；

(6)將u_cαref和u_cβref經αβ-abc坐標變換得到三相橋臂調制波參考電壓u_aref、u_bref、u_cref，再經閥級控制得到VSC-HVDC橋臂的開關狀態。