[發(fā)明專(zhuān)利]一種與鎖相環(huán)結(jié)合的HVDC動(dòng)態(tài)相量計(jì)算方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010424895.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111509761A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單俊儒;劉崇茹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/36
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/36;H03L7/08;G06F30/20;G06F113/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽(yáng)陽(yáng)

1.一種與鎖相環(huán)結(jié)合的HVDC動(dòng)態(tài)相量計(jì)算方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取輸入數(shù)據(jù)并設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)；所述輸入數(shù)據(jù)包括：整流側(cè)、逆變側(cè)母線的交流三相電壓值及輸入數(shù)據(jù)的步長(zhǎng)Δt和長(zhǎng)度N_t；所述系統(tǒng)參數(shù)包括：一次系統(tǒng)變壓器、直流線路的參數(shù)和二次系統(tǒng)的PI參數(shù)；所述一次系統(tǒng)變壓器參數(shù)包括：變比K和漏感L_r；所述直流線路的參數(shù)包括：電阻R、電感L以及對(duì)地電容C；

從所述輸入數(shù)據(jù)中選取一個(gè)周期的交流母線三相電壓數(shù)據(jù)，并計(jì)算所述周期內(nèi)各換相電壓的有效值E_mn和初相位

構(gòu)建鎖相環(huán)模型；

基于所述鎖相環(huán)模型以當(dāng)前時(shí)刻的交流母線電壓值為輸入計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的鎖相環(huán)輸出相位θ_mn；

計(jì)算實(shí)際換相電壓相位與所述當(dāng)前t時(shí)刻的鎖相環(huán)輸出相位的偏差δ'_mn；

對(duì)所述相位偏差δ'_mn進(jìn)行修正，得到修正后的相位偏差δ_mn；

基于所述修正后的偏差δ_mn對(duì)上一時(shí)刻的觸發(fā)角指令值α進(jìn)行修正，得到修正后的觸發(fā)角α_mn和

基于所述修正后的觸發(fā)角各換相電壓的有效值E_mn以及上一時(shí)刻t-Δt的直流電流值i_d計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的換相角μ_mn；

基于所述修正后的觸發(fā)角α_mn和所述當(dāng)前時(shí)刻的換相角μ_mn計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的開(kāi)關(guān)函數(shù)動(dòng)態(tài)相量值；

基于所述當(dāng)前時(shí)刻的開(kāi)關(guān)函數(shù)動(dòng)態(tài)相量值和所述當(dāng)前時(shí)刻的鎖相環(huán)輸出相位θ_mn計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的開(kāi)關(guān)函數(shù)時(shí)域值；

判斷當(dāng)前系統(tǒng)換相是否失敗，若失敗，則對(duì)所述當(dāng)前時(shí)刻的開(kāi)關(guān)函數(shù)時(shí)域值進(jìn)行修正，得到修正后的開(kāi)關(guān)函數(shù)時(shí)域值；

基于當(dāng)前時(shí)刻的閥側(cè)交流三相電壓時(shí)域值和所述修正后的開(kāi)關(guān)函數(shù)時(shí)域值計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的直流電壓時(shí)域值；

通過(guò)開(kāi)關(guān)函數(shù)記錄閥的關(guān)斷時(shí)刻結(jié)合換相電壓過(guò)零點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻逆變側(cè)的熄弧角；

重復(fù)上述步驟直到所有周期的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)都計(jì)算完畢。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與鎖相環(huán)結(jié)合的HVDC動(dòng)態(tài)相量計(jì)算方法，其特征在于，所述構(gòu)建鎖相環(huán)模型具體采用以下公式：

其中，U_a(t)、U_b(t)以及U_c(t)分別為當(dāng)前t時(shí)刻的交流母線電壓值，G、Min、Max為鎖相環(huán)模型的參數(shù)，f為交流系統(tǒng)的頻率，θ(t-Δt)為上一時(shí)刻鎖相環(huán)模型的輸出相位，PI(t-Δt)為上一時(shí)刻積分環(huán)節(jié)的輸出，PI(t)為當(dāng)前時(shí)刻積分環(huán)節(jié)的輸出，W為對(duì)WI進(jìn)行限幅后的結(jié)果，WI為比例-積分環(huán)節(jié)的輸出，PIin為計(jì)算中間量，U_α、U_β分別表示母線電壓經(jīng)αβ0變換后得到的α分量和β分量，min表示取最小值，mod表示求余函數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與鎖相環(huán)結(jié)合的HVDC動(dòng)態(tài)相量計(jì)算方法，其特征在于，所述計(jì)算實(shí)際換相電壓相位與所述當(dāng)前t時(shí)刻的鎖相環(huán)輸出相位的偏差δ'_mn具體采用以下公式：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與鎖相環(huán)結(jié)合的HVDC動(dòng)態(tài)相量計(jì)算方法，其特征在于，對(duì)所述相位偏差δ'_mn進(jìn)行修正，得到修正后的相位偏差具體采用以下公式：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與鎖相環(huán)結(jié)合的HVDC動(dòng)態(tài)相量計(jì)算方法，其特征在于，基于所述修正后的偏差δ_mn對(duì)上一時(shí)刻的觸發(fā)角指令值α進(jìn)行修正，得到修正后的觸發(fā)角α_mn和以及基于所述修正后的觸發(fā)角各換相電壓的有效值E_mn以及上一時(shí)刻t-Δt的直流電流值i_d計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的換相角μ_mn具體采用以下公式：