[發明專利]電壓不平衡狀態下VSC參考電流及其高階微分計算方法

有效

• 申請號: 202010367000.0
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111404165B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 郭楚佳;張芳
• 申請（專利權）人: 柏拉圖（上海）電力有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/16
• 代理公司: 北京鼎德寶專利代理事務所(特殊普通合伙) 11823
• 代理人: 馬冠群

1.電壓不平衡狀態下VSC參考電流及其高階微分計算方法，其特征在于，包括以下步驟；

首先，對系統三相電壓、電流進行采樣，得到可計算系統公共耦合點(PCC)處有功功率和無功功率的變量值，包括，PCC處三相電壓v＝[v_a?v_b?v_c]^c、三相電流i_i＝[i_a?i_b?i_c]^T，可計算PCC點功率為：

其中，v_⊥表示滯后v正90°，上標“+”表示正序分量，“-”表示負序分量，該正、負序分量可通過已有方法計算得到，正、負序分量均可表示為三角函數模式，電流、電壓向量之間為點乘關系，P_i和ΔP_i為瞬時有功功率的平均分量和波動分量；Q_i和ΔQ_i為瞬時無功功率的平均分量和波動分量；

其次，計算控制有功功率平均值的同時對有功、無功功率波動控制的電流參考值：

令為參考有功功率平均值，參考值P_ref為已知量，為上一級控制器下發的參考指令，等式右側為三相不平衡狀態下功率計算的基本表達式；預設一控制參數k_p，可控制有功功率波動和無功功率波動強度，即使得功率波動分別滿足：

根據上述變量，計算控制有功功率平均值的同時對有功、無功功率波動控制的電流參考值i_ipref：

再次，計算控制無功功率平均值的同時對有功、無功功率波動控制的電流參考值：

與計算控制有功功率平均值的同時對有功、無功功率波動控制的電流參考過程相同，令Q_ref為參考無功功率平均值，參考值為已知量，為上一級控制器下發的參考指令，預設一控制參數k_q，可控制有功功率波動和無功功率波動強度，根據上述變量，計算控制無功功率平均值的同時對有功、無功功率波動控制的電流參考值i_iqref：

然后，計算總參考電流值，即同時可控制輸出有功功率平均值跟蹤參考P_ref、無功功率平均值跟蹤參考Q_ref，且通過參數k_p和k_q實現功率波動控制，參數k_p和k_q均為-1到1之間的數，通常依靠經驗整定，其具體整定結果與實際控制要求相關，該參考電流i_iref＝[i_irefai_irefb?i_irefc]^T表示為：

i_iref＝i_ipref+i_ipref

最后，計算參考電流微分：

一階微分表示：二階微分表示：可得r階微分表示：

2.根據權利要求1所述的電壓不平衡狀態下VSC參考電流及其高階微分計算方法，其特征在于，所述的參考電流包括兩個部分，分別控制有功功率和無功功率的對應參考電流(即為i_ipref＝[i_iprefa?i_iprefb?i_iprefc]^T和i_iqref＝[i_iqrefa?i_iqrefb?i_iqrefc]^T)，分別可表示為：

3.根據權利要求1所述的電壓不平衡狀態下VSC參考電流及其高階微分計算方法，其特征在于，所述的該電流參考值的微分等價于對三角函數進行求導，以電流參考值一階微分計算為例，可表示為：