[發明專利]基于交直流側瞬時功率的直流電壓控制小信號的建模方法有效
| 申請號： | 202010432161.3 | 申請日： | 2020-05-20 |
| 公開（公告）號： | CN111697634B | 公開（公告）日： | 2023-04-28 |
| 發明（設計）人： | 林莉;馬明輝;金鑫;賈源琦;王靜芝;羅皓;汪莎莎 | 申請（專利權）人： | 重慶大學 |
| 主分類號： | H02J5/00 | 分類號： | H02J5/00;H02J3/36;G06F30/20 |
| 代理公司： | 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129 | 代理人： | 呂小琴 |
| 地址： | 400044 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 直流 瞬時 功率 電壓 控制 信號 建模 方法 | ||
本申請提供一種基于交直流側瞬時功率的直流電壓控制小信號的建模方法，所述方法包括以下步驟：S1：構建直流配網中換流器交流側功率平衡方程的小信號模型；S2：構建直流配網中換流器直流側功率平衡方程的小信號模型；S3：根據直流配網中換流器的交流側和直流側的功率平衡關系構建直流電壓控制小信號模型；所述S1還包括：S11：確定直流配網中換流器交流側功率平衡方程；所述S2還包括：S21：根據功率值的正負確定，換流器直流側加入LC型濾波器后的電壓電流關系；S22：確定直流配網中換流器直流側功率平衡方程。本發明提供的建模方法在考慮換流器和開關器件的功率損耗的基礎上，計及系統運行過程中換流器交直流側儲能元件對直流電壓控制效果的影響，提高直流電壓控制小信號模型精度。
技術領域
本發明涉及直流配網系統運行控制技術領域，尤其涉及一種基于交直流側瞬時功率的直流電壓控制小信號的建模方法。
背景技術
近年來，直流配網因具有高效的分布式能源接入能力并能與傳統交流電網聯接構成多端電網而受到廣泛關注，換流器是直流電網種功能最復雜的核心設備。電壓源型換流器交流側儲能單元會帶來其內部瞬時潮流變化，直流母線電壓的小信號動態響應可能會由逆變運行狀態下的最小系統變為整流運行狀態下的非最小相位系統，從而影響直流電壓控制的穩定性。同樣對于直流側儲能單元來說，當在直流電壓輸入輸出方程中加入對其功率的考慮時，同樣會因為換流器工作狀態不同而改變傳遞函數的零點分布，從而導致母線電壓受到影響。隨著直流電網規模的擴大，并網后電力系統的穩定性和工作效率是關注的重點。但是，目前對此研究得較少，切精細化程度不高，存在以下2點缺陷：①考慮了換流器和開關器件的功率損耗Ploss，但在定義直流側直流電流時沒有計及對應電流iloss；②考慮直流側電容瞬時功率時，沒有計及新加入的直流側電感帶來的壓降，而把換流器直流側電壓Vdc當作電容電壓
因此，亟需一種改善現有技術缺陷的考慮直流配網電壓源換流器交直流側瞬時功率的直流電壓控制小信號模型精細化建模方法。
發明內容
有鑒于此，本發明提供一種基于交直流側瞬時功率的直流電壓控制小信號的建模方法。
本發明提供一種基于交直流側瞬時功率的直流電壓控制小信號的建模方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：
S1：構建直流配網中換流器交流側功率平衡方程的小信號模型；
S2：構建直流配網中換流器直流側功率平衡方程的小信號模型；
S3：根據直流配網中換流器的交流側小信號模型和直流側小信號模型相等的關系，構建直流電壓控制小信號模型；
所述步驟S1還包括：
S11：確定直流配網中換流器交流側功率平衡方程；
所述步驟S2還包括：
S21：根據功率值的正負確定，換流器直流側加入LC型濾波器后的電壓電流關系；
S22：確定直流配網中換流器直流側功率平衡方程。
進一步，所述交流側功率平衡方程通過如下方法確定：
1.5VsdId-DWL-PR-Pt＝0(1)
其中，Vsd表示換流器交流側網側電壓在dq坐標系下的d軸分量，Id表示dq坐標系下的電流空間向量的有功項，D表示對時間的微分因子，Dx＝d(x)/dt，WL表示交流側等效電感的能量，PR表示交流側等效電阻R(Rs和ron之和)的功率，Pt表示換流器交流側功率。
進一步，所述交流側功率平衡方程的小信號模型采用如下方法確定：
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