[發明專利]一種多饋線交直流柔性互聯系統振蕩的抑制方法和裝置

在審

• 申請號: 202011109930.2
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112531734A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 沙廣林;段青;盛萬興;段祥駿;趙彩虹;馬春艷;傅魯敏;鄭義
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網上海市電力公司;國網上海能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J1/10
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種多饋線交直流柔性互聯系統振蕩的抑制方法和裝置，確定預先設定的附加阻尼控制器的附加振蕩阻尼控制指令；確定多饋線交直流柔性互聯系統的電流參考值；確定多饋線交直流柔性互聯系統的電壓參考值；對多饋線交直流柔性互聯系統振蕩進行抑制，通過附加振蕩阻尼控制指令不僅能抑制局部振蕩，且能夠抑制區間振蕩，改善了多饋線交直流柔性互聯系統的動態性能，提高多饋線交直流柔性互聯系統運行穩定性，保證多饋線交直流柔性互聯系統的輸電能力和發電機的安全。本發明將方便獲取的線路傳輸的有功功率偏差和無功功率偏差作為附加阻尼控制器的輸入，同時將附加振蕩阻尼控制指令疊加功率外環控制環節上，響應速度快，通用性更強。

技術領域

本發明涉及交直流振蕩抑制技術領域，具體涉及一種多饋線交直流柔性互聯系統振蕩的抑制方法和裝置。

背景技術

作為未來電網的重要形態和關鍵組成，多饋線交直流柔性互聯系統可實現交直流電網之間高效的能量交換與協調調度，以及大規模可再生能源的廣域互聯和送出消納。但風電、光伏等新能源機組大規模接入，顯著增加了多饋線交直流柔性互聯系統運行振蕩的復雜性和不確定性。多饋線交直流柔性互聯系統的振蕩及其造成的連鎖反應對系統的安全、穩定運行造成了巨大危害。

多饋線交直流柔性互聯系統的核心——互聯裝置一般采用基于電壓源型換流器的多端電力電子變換器裝置實現(每一端電力電子變換器稱為一端換流站)，主要體現為可關斷電力電子器件IGBT和脈寬調制技術PMW。每端換流站能夠同時分別控制直流線路傳輸的有功功率和向交流系統注入的無功功率，瞬時調節端口電壓和頻率，所以理論上能進一步實現抑制所聯接系統振蕩。

目前一般基于發電機勵磁控制系統和附加阻尼控制器抑制多饋線交直流柔性互聯系統的振蕩，具體是采用發電機功角、頻率等本地信號作為反饋對多饋線交直流柔性互聯系統的振蕩進行抑制，但只能抑制局部振蕩，不能抑制區間振蕩。附加阻尼控制器基于某一運行點線性優化后的單機無窮大系統，當運行點改變時，由于參數固定，無法對參數進行在線調整，因此附加阻尼控制器阻尼特性會隨著運行點的變化而變化，阻尼特性差，進而導致整體抑制能力差。

發明內容

為了克服上述現有技術中不能抑制區間振蕩和抑制能力差的不足，本發明提供一種多饋線交直流柔性互聯系統振蕩的抑制方法，包括：

基于獲取的線路傳輸的有功功率偏差和無功功率偏差確定預先設定的附加阻尼控制器的附加振蕩阻尼控制指令；

基于所述附加振蕩阻尼控制指令、多饋線交直流柔性互聯系統的有功功率實測值和無功功率實測值確定多饋線交直流柔性互聯系統的電流參考值；

基于所述多饋線交直流柔性互聯系統的電流參考值確定多饋線交直流柔性互聯系統的電壓參考值；

基于所述多饋線交直流柔性互聯系統的電壓參考值對多饋線交直流柔性互聯系統振蕩進行抑制。

所述附加阻尼控制器的設定，包括：

在功率外環控制環節中，依次構建濾波環節、相位補償環節和增益限幅環節得到附加阻尼控制器。

所述基于獲取的線路傳輸的有功功率偏差和無功功率偏差確定預先設定的附加阻尼控制器的附加振蕩阻尼控制指令，包括：

將線路傳輸的有功功率偏差和無功功率偏差經過所述附加阻尼控制器的濾波環節處理，得到高頻分量、中頻分量或低頻分量；

將高頻分量、中頻分量或低頻分量經過所述附加阻尼控制器的相位補償環節處理，得到相位補償后的頻域分量；

將相位補償后的頻域分量經過所述附加阻尼控制器的增益限幅環節處理，得到附加振蕩阻尼控制指令；

其中，所述附加振蕩阻尼控制指令包括附加動態有功功率和附加動態無功功率。

所述多饋線交直流柔性互聯系統的電流參考值按下式確定：