[發明專利]海上風場柔性直流輸電系統送端電網過電壓抑制方法

在審

• 申請號: 202110067310.5
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112670970A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 王霄鶴;楊文斌;周才全;楊建軍;謝瑞;林斌;徐晗;殷貴;李芳鋒
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種海上風場柔性直流輸電系統送端電網過電壓抑制方法，其特征在于，所述方法采用的送端電網過電壓抑制系統包括：采樣模塊、坐標變換模塊、電壓參考值計算模塊、正序電壓控制器、正序電流控制器、負序電壓抑制器、負序電流參考值切換模塊、負序電流控制器、內部環流控制器、橋臂電壓計算模塊、調制模塊；

所述采樣模塊中，包括：

電壓采樣模塊，對送端MMC交流電網側三相電壓U_gabc進行采樣；

電流采樣模塊，對送端MMC交流電網側三相電流I_gabc，MMC上、下橋臂電流I_pabc和I_nabc進行采樣；

所述坐標變換模塊中，包括：

Park變換模塊，對送端MMC電網側三相電壓U_gabc和三相電流I_gabc進行Park變換，得到同步旋轉d-q坐標系下對應的電壓矢量U_gdq和電流矢量I_gdq，Park變換采用的角度為交流電網相位θ_g；

Park反變換模塊，對參考差模電壓U_difdq進行Park反變換，得到靜止三相坐標系中的參考差模電壓U_difabc，Park反變換采用的角度為交流電網相位θ_g；

所述電壓參考值給定模塊根據電網負序電壓幅值調節電網電壓參考值U_gdqref，從而實現對故障過電壓的抑制；

所述正序電壓控制器對d、q軸電壓U_gdq的正序分量通過PI控制器進行控制，使其分別跟隨給定的參考值U_gdref及U_gqref，兩個控制器的輸出經過限幅環節后，分別作為d、q軸正序電流的參考值I_gdref+和I_gqref+；

所述正序電流控制器對d、q軸電流I_gdq的正序分量采用PI控制器進行控制，使其跟隨電壓外環控制器輸出的參考值，控制器的輸出作為送端MMC參考差模電壓的正序分量U_difdq+；

所述負序電壓抑制器將電壓矢量的d、q軸分量U_gd、U_gq直接作為反饋值，無需對其進行正負序分離，且在同步旋轉坐標系下就可以實現對于負序電壓的抑制，抑制器的輸出作為負序電流參考值的選擇之一I_gdqref1；

所述負序電流參考值切換模塊根據連接風電場輸電線路上開關的通斷狀態，實時切換負序電流參考值I_gdqref-；

所述負序電流控制器將電流矢量的d、q軸分量I_gd、I_gq直接作為反饋值，無需對其進行正負序分離，且在同步旋轉坐標系下就可以實現對于負序電流的控制，負序電流控制器的輸出作為送端MMC參考差模電壓的負序分量U_difdq-；

所述參考差模電壓計算模塊將參考差模電壓的正序分量U_difdq+與負序分量U_difdq-相加，得到其d、q軸分量U_difdq；

所述內部環流控制器根據MMC上、下橋臂電流I_pabc和I_nabc計算得到內部環流I_cabc，將其直接作為內部環流控制器的反饋值，無需對其進行旋轉坐標變換，在靜止坐標系下即可實現控制；內部環流控制器的輸出作為MMC參考共模電壓U_comabc；

所述橋臂電壓計算模塊利用參考差模電壓U_difabc和參考共模電壓U_comabc，經過計算得到送端MMC上、下橋臂的參考電壓U_prefabc與U_nrefabc；

所述調制模塊，根據MMC上、下橋臂的參考電壓U_prefabc與U_nrefabc，實現對送端MMC的控制。