[發明專利]一種電網主導型電壓源換流器幅相控制方法

有效

• 申請號: 202010824477.7
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111969623B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 葉華;劉垚;裴瑋;孔力
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/40
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種電網主導型電壓源換流器幅相控制方法，其特征在于：所述的電網主導型電壓源換流器幅相控制方法，首先建立多類型電源動態微分與微電網代數方程，提出電網主導型電壓源換流器補償控制環，其次建立含多類型電源與換流器補償控制環的孤島交流微電網全系統動態微增率模型，進而為保證全系統動態穩定，基于微增率模型的暫態能量函數，設計補償控制環參數與調整幅相變量，從而抑制多類型電源間的功率振蕩現象；

步驟如下：

步驟1：建立燃氣輪機和柴油同步發電機動態微分方程，并建立含v-f下垂控制器的電網主導型電壓源換流器動態微分方程；

步驟2：對換流器v-f下垂控制器附加控制外環，控制原則為調整換流器內部電壓的幅值和相角，從而調整換流器瞬時輸出有功功率和無功功率；

步驟3：建立含多類型電源與換流器補償控制環的孤島交流微電網全系統動態微增率模型；

步驟4：建立全系統微增率模型的暫態能量函數，并獲得系統穩定的充分條件。

2.如權利要求1所述的電網主導型電壓源換流器幅相控制方法，其特征在于：所述的步驟1中，建立含v-f下垂控制器的電網主導型電壓源換流器動態微分方程方法如下：

為控制器設計方便，忽略燃氣輪機和柴油同步發電機調速器動態差異特性，建立兩者統一的動態微分方程如下：

考慮換流器有功功率測量環節的延遲效應，計算含v-f下垂控制器的換流器慣性響應時間常數為及其阻尼特性D_Pi，ω_ci是換流器的濾波器截止頻率；因此，電網主導型電壓源換流器的動態微分方程表達為：

式(1)和(2)中，i為同步發電機或換流器的數目標識，i∈SG，SG表示同步發電機類型，δ_i為同步發電機轉子相位角，Δω_i是同步發電機轉子速度變化量，為換流器虛擬同步角度，為換流器虛擬速度，ω_ref為電力系統額定角頻率，即ω_ref＝2π·50Hz，H_Gi為同步發電機慣性時間常數，D_Fi為同步發電機摩擦阻尼系數,H_VSIi為換流器測量環節延遲效應引起的慣性，D_Pi為換流器有功-頻率下垂系數，△P_gi為同步發電機調速器有功輸出，R_gi為同步發電機調速器下垂系數，T_gi為同步發電機調速器響應時間常數，△P_ei為同步發電機輸出的電磁功率，為換流器輸出的電磁功率，△P_seci為同步發電機AGC負荷參考設定值，u_seci為換流器二次頻率控制輸出量t表示時間，ω_ci是換流器的濾波器截止頻率。