[發(fā)明專利]一種基于多端直流配電系統(tǒng)的交流電流反饋附加阻尼控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010592060.2
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111769582B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳鵬偉;趙文夢;陳新
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/24
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 蘇一幟

本發(fā)明實施例公開了一種基于多端直流配電系統(tǒng)的定功率控制換流站交流電流反饋附加阻尼控制方法，涉及多端直流配電技術(shù)領(lǐng)域，能夠提升多端直流配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。本發(fā)明包括：利用各換流站的直流側(cè)等效輸入及輸出阻抗，結(jié)合系統(tǒng)線路參數(shù)，生成所述多端直流配電系統(tǒng)的等值電路模型；依據(jù)所述等值電路模型，通過節(jié)點導(dǎo)納矩陣及單位電流注入法，得到從定功率控制換流站正負(fù)極母線出發(fā)的所述多端直流配電系統(tǒng)的等效阻抗；在關(guān)注頻段內(nèi)，利用所述多端直流配電系統(tǒng)的等效阻抗，獲取多端直流配電系統(tǒng)的等效電阻和等效電感；將所述等效電阻和所述等效電感帶入阻尼控制器參數(shù)求解公式，得到所述阻尼控制器的配置參數(shù)；將所得的配置參數(shù)，輸入所述阻尼控制器。本發(fā)明適用于多端直流配電系統(tǒng)的定功率控制換流站電流內(nèi)環(huán)附加阻尼控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多端直流配電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多端直流配電系統(tǒng)的定功率控制換流站交流電流反饋附加阻尼控制方法。

背景技術(shù)

作為一種高效的能量變換與輸送系統(tǒng)，多端直流配電系統(tǒng)在廣域新能源接入和消納、電網(wǎng)區(qū)域互聯(lián)、分布式發(fā)電等方面具有重大經(jīng)濟技術(shù)優(yōu)勢，已成為能源互聯(lián)綜合利用的重要支撐手段之一。然而隨著容量功率等級的提升和電力電子裝置數(shù)目的增加，多端直流配電系統(tǒng)呈現(xiàn)出低慣性弱阻尼、系統(tǒng)耦合性強等特性。新能源間歇性波動、直流負(fù)荷隨機性擾動和設(shè)備參數(shù)遷移均易激發(fā)系統(tǒng)動態(tài)過程，導(dǎo)致電壓波動、諧振等電能質(zhì)量問題。

而對于主從控制方式下雙極性多端直流配電系統(tǒng)，定功率控制換流站恒功率特性進(jìn)一步弱化了系統(tǒng)阻尼，使得源-網(wǎng)-荷隨機激勵成為考驗多端直流配電系統(tǒng)安全高質(zhì)量運行的主要因素。因此，為保證多端直流配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，配置相應(yīng)的阻尼控制策略十分必要。目前針對定功率控制換流站負(fù)阻尼特性引發(fā)的不穩(wěn)定問題常用的方法是直流量前饋/反饋在控制環(huán)路中注入補償信號，達(dá)到有源阻尼的目的。

但由于直流量測量的復(fù)雜性及量測誤差對直流配電系統(tǒng)控制的影響，現(xiàn)有的有源阻尼策略存在隱患。目前的技術(shù)中，尚且缺乏一種能有效解決多端直流配電系統(tǒng)電壓波動、系統(tǒng)振蕩的定功率控制換流站交流電流反饋阻尼控制策略，來保障多端直流配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例提供一種基于多端直流配電系統(tǒng)的定功率控制換流站交流電流反饋附加阻尼控制方法，能夠提升多端直流配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

利用各換流站的直流側(cè)等效輸入及輸出阻抗，結(jié)合系統(tǒng)線路參數(shù)，生成所述多端直流配電系統(tǒng)的等值電路模型；加載所述等值電路模型，得到從定功率控制換流站正負(fù)極母線出發(fā)的所述多端直流配電系統(tǒng)的等效阻抗；在關(guān)注頻段內(nèi)，利用所述多端直流配電系統(tǒng)的等效阻抗，獲取多端直流配電系統(tǒng)的等效電阻和等效電感；將所述等效電阻和所述等效電感帶入阻尼控制器參數(shù)求解公式，得到所述阻尼控制器的配置參數(shù)；將所得的配置參數(shù)，輸入所述阻尼控制器。

所述定功率控制換流站的端口設(shè)為開路，所述定功率控制換流站端口相應(yīng)的正極母線定為節(jié)點1，負(fù)極母線定為參考點，所述定功率控制換流站正負(fù)極母線出發(fā)的多端直流配電系統(tǒng)節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y，對Y求逆得到所述多端直流配電系統(tǒng)的節(jié)點阻抗矩陣Z。

所述利用各換流站的等效輸入及輸出阻抗，結(jié)合系統(tǒng)線路參數(shù)，生成所述多端直流配電系統(tǒng)的等值電路模型，包括：獲取所述多端直流配電系統(tǒng)中的定直流電壓控制換流站的等效輸出阻抗Z_s和各定功率控制換流站的等效輸入阻抗 Z_pi；利用換流站的等效輸入及輸出阻抗，結(jié)合系統(tǒng)線路參數(shù)，得到多端直流配電系統(tǒng)的等值電路模型。

還包括：基于所述等值電路模型，將所述定功率控制換流站端口設(shè)為開路，所述定功率控制換流站端口相應(yīng)的正極母線定為節(jié)點1，負(fù)極母線定為參考點，并將所述節(jié)點1和參考點以外的其它節(jié)點依次編號；列寫所述多端直流配電系統(tǒng)等值電路的節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y，其中，導(dǎo)納矩陣Y的階數(shù)與所述等值電路模型的節(jié)點數(shù)一致；對Y求逆得到所述多端直流配電系統(tǒng)的節(jié)點阻抗矩陣Z。