[發明專利]一種柔性直流輸電系統直流側諧波控制方法和裝置

在審

• 申請號: 202011252845.1
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112600185A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 杜鎮宇;陽岳希;楊杰;涂莉;孫同越;毛航銀
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國網浙江省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J1/02
• 分類號: H02J1/02;H02J3/36;G01R27/02;G01R27/28
• 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

1.一種柔性直流輸電系統直流側諧波控制方法，其特征在于，包括：

基于預先構建的穩態諧波等效模型計算直流線路上任一點的諧波電壓和諧波電流；

基于所述諧波電壓和諧波電流分別計算電壓紋波系數和電流紋波系數；

基于電壓紋波系數和電流紋波系數對柔性直流輸電系統直流側諧波進行控制；

所述穩態諧波等效模型基于換流器的等效諧波阻抗、背景諧波電壓以及直流線路的分段等效諧波阻抗構建。

2.根據權利要求1所述的柔性直流輸電系統直流側諧波控制方法，其特征在于，所述穩態諧波等效模型的構建，包括：

將本端換流器和對端換流器分別進行戴維南等效，得到包括本端換流器的等效諧波阻抗和背景諧波電壓源的本端換流器諧波等效模型以及包括對端換流器的等效諧波阻抗和背景諧波電壓源的對端換流器諧波等效模型；

將直流線路等效為包括直流線路中各分段等效諧波阻抗的直流線路等效諧波阻抗模型；

將本端換流器諧波等效模型、直流線路等效諧波阻抗模型和對端換流器諧波等效模型依次連接，得到柔性直流輸電系統的穩態諧波等效模型；

基于預先構建的柔性直流輸電系統的電磁暫態等效模型和柔性直流輸電系統的控制模式測量本端換流器的和對端換流器的各自的背景諧波電壓，并基于柔性直流輸電系統的控制模式測量本端換流器的等效諧波阻抗和對端換流器的等效諧波阻抗，之后基于預先構建的直流線路分段頻率響應模型測量直流線路中各分段等效諧波阻抗。

3.根據權利要求2所述的柔性直流輸電系統直流側諧波控制方法，其特征在于，所述基于預先構建的柔性直流輸電系統的電磁暫態等效模型和柔性直流輸電系統的控制模式確定本端換流器的和對端換流器的各自的背景諧波電壓，包括：

當柔性直流輸電系統中本端換流器/對端換流器的控制模式為定直流電壓控制時，基于預先構建的電磁暫態等效模型將對端換流器/本端換流器等效為理想電流源，并在本端換流器/對端換流器的直流側出口處測量本端換流器/對端換流器的背景諧波電壓；

當柔性直流輸電系統中本端換流器/對端換流器的控制模式為定頻控制或定有功功率控制時，基于預先構建的電磁暫態等效模型將對端換流器/本端換流器網絡等效為理想電壓源，并在本端換流器/對端換流器的直流側出口處測量本端換流器/對端換流器的背景諧波電壓。

4.根據權利要求2所述的柔性直流輸電系統直流側諧波控制方法，其特征在于，所述基于柔性直流輸電系統的控制模式測量本端換流器的等效諧波阻抗和對端換流器的等效諧波阻抗，包括：

當本端換流器/對端換流器的控制模式為定直流電壓控制時，采用諧波電流源注入法測量本端換流器/對端換流器的等效諧波阻抗；

當本端換流器/對端換流器的控制模式為定頻控制或定有功功率控制時，采用諧波電壓源注入法測量本端換流器/對端換流器的等效諧波阻抗。

5.根據權利要求2所述的柔性直流輸電系統直流側諧波控制方法，其特征在于，所述基于預先構建的直流線路分段頻率響應模型測量直流線路中各分段等效諧波阻抗，包括：

基于直流線路分段頻率響應模型，采用諧波電流源注入法測量直流線路中各分段等效諧波阻抗。

6.根據權利要求2所述的柔性直流輸電系統直流側諧波控制方法，其特征在于，所述直流線路上任一點的諧波電壓和諧波電流按下式計算：

式中，U(h)為直流線路上任一點的h次諧波電壓，U_L(h)為本端換流器在任一點產生的h次諧波電壓，U_R(h)為對端換流器在任一點產生的h次諧波電壓；I(h)為直流線路上任一點的h次諧波電流，I_L(h)為本端換流器在任一點產生的h次諧波電流，I_R(h)為對端換流器在任一點產生的h次諧波電流，α為諧波合成系數。