[發(fā)明專(zhuān)利]穩(wěn)定性提升及過(guò)電流限制的VSC-HVDC的控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011086578.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112421663A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭春義;楊碩;徐李清
• 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;H02J3/16;H02J3/24;H02M1/32
• 代理公司: 北京庚致知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11807
• 代理人: 李偉波;韓德凱

1.一種兼具穩(wěn)定性提升及過(guò)電流限制的VSC-HVDC的控制方法，其中，VSC-HVDC包括VSC換流器的鎖相環(huán)、電流矢量控制中的外環(huán)控制器以及內(nèi)環(huán)控制器，其特征在于，d軸內(nèi)環(huán)電流控制包括同步環(huán)節(jié)和阻尼環(huán)節(jié)，用以產(chǎn)生VSC換流器出口側(cè)電壓的相角信號(hào)；q軸內(nèi)環(huán)電流控制采用下垂控制環(huán)節(jié)得到VSC換流器出口側(cè)電壓的幅值信號(hào)，在交流故障工況下切換VSC換流器出口側(cè)電壓的幅值和相角信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具穩(wěn)定性提升及過(guò)電流限制的VSC-HVDC的控制方法，其特征在于：將鎖相環(huán)輸出相角作為VSC換流器出口側(cè)電壓的相角信號(hào)，根據(jù)所期望換流器輸出的無(wú)功功率和母線電壓的關(guān)系得到VSC換流器出口側(cè)電壓的幅值信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的兼具穩(wěn)定性提升及過(guò)電流限制的VSC-HVDC的控制方法，其特征在于，通過(guò)d軸內(nèi)環(huán)電流控制中的同步環(huán)節(jié)得到同步分量：

C_syn＝K_s(i_dref-i_d)

其中，K_s定義為同步系數(shù)，i_dref由外環(huán)控制器得到的d軸電流指令值，i_d為換流器出口電流的d軸分量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的兼具穩(wěn)定性提升及過(guò)電流限制的VSC-HVDC的控制方法，其特征在于，通過(guò)d軸內(nèi)環(huán)電流控制中的阻尼環(huán)節(jié)得到阻尼分量：

C_dam＝K_d(ω₀-ω₁)

其中，K_d定義為阻尼系數(shù)，ω₀為額定角頻率，ω₁為輸出角頻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兼具穩(wěn)定性提升及過(guò)電流限制的VSC-HVDC的控制方法，其特征在于，輸出角頻率由同步分量和阻尼分量計(jì)算得到：

其中，s表示微分算子。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兼具穩(wěn)定性提升及過(guò)電流限制的VSC-HVDC的控制方法，其特征在于，由輸出角頻率得到VSC換流器出口側(cè)電壓的相角信號(hào)：

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的兼具穩(wěn)定性提升及過(guò)電流限制的VSC-HVDC的控制方法，其特征在于，VSC換流器出口側(cè)電壓的幅值信號(hào)由q軸內(nèi)環(huán)電流控制采用下垂控制環(huán)節(jié)得到：

E_nom＝E₀+K_q(i_qref-i_q0)

其中，K_q定義為下垂系數(shù)，E₀為額定運(yùn)行狀態(tài)下VSC換流器出口側(cè)電壓幅值，i_qref為由外環(huán)控制器得到的q軸電流指令值，i_q0為額定運(yùn)行狀態(tài)下VSC換流器出口電流q軸分量。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的兼具穩(wěn)定性提升及過(guò)電流限制的VSC-HVDC的控制方法，其特征在于，在交流故障工況下將鎖相環(huán)輸出相角作為VSC換流器出口側(cè)電壓的相角信號(hào)，即：

δ_fal＝θ_PLL

其中，θ_PLL為鎖相環(huán)輸出相角。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的兼具穩(wěn)定性提升及過(guò)電流限制的VSC-HVDC的控制方法，其特征在于，在交流故障工況下根據(jù)所期望換流器輸出的無(wú)功功率和母線電壓的關(guān)系得到VSC換流器出口側(cè)電壓的幅值信號(hào)：

其中，U_t為交流母線電壓，X為變壓器漏抗，Q為交流故障下所期望換流器輸出的無(wú)功功率。