[發(fā)明專利]一種MMC-HVDC系統(tǒng)擾動抑制方法、裝置及介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110116683.7
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112803469A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉子文;趙晉泉
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種考慮子模塊電壓波動特性的基于模塊化多電平換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)（Modular Multilevel Converter High Voltage Direct Current，MMC?HVDC）擾動抑制方法，屬于直流輸電運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域，有效增強(qiáng)了發(fā)生功率突變、非永久性故障等外界擾動時(shí)，MMC?HVDC系統(tǒng)的動態(tài)特性，提高了MMC?HVDC系統(tǒng)的抗外界干擾性能。本發(fā)明通過分析外界擾動與系統(tǒng)子模塊電壓波動特性的交互過程，提出了可以抑制外界擾動電流的附加控制環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)附加在常規(guī)MMC?HVDC系統(tǒng)控制中，改善了發(fā)生外界擾動時(shí)系統(tǒng)的內(nèi)動態(tài)性能，有效減小系統(tǒng)暫態(tài)時(shí)的振蕩過渡過程。所提方法無需附加任何電流/電壓傳感器，降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)投入成本，對提高M(jìn)MC?HVDC系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)特性具有指導(dǎo)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基于模塊化多電平換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)(Modular MultilevelConverter High Voltage Direct Current，MMC-HVDC)運(yùn)行控制研究領(lǐng)域，更具體地，涉及一種考慮子模塊電壓波動特性的MMC-HVDC系統(tǒng)擾動抑制方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著全控型電力電子器件的發(fā)展，基于模塊化多電平換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)(Modular Multilevel Converter High Voltage Direct Current，MMC-HVDC)由于其高可控性和優(yōu)異的輸出性能在高壓直流輸電技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。國內(nèi)外研究人員對MMC-HVDC系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行展開了一系列的研究，主要集中在換流器的調(diào)制技術(shù)、橋臂相關(guān)的優(yōu)化控制技術(shù)，以及系統(tǒng)層面的協(xié)調(diào)控制技術(shù)。

與傳統(tǒng)二電平電壓源換流器相比，MMC-HVDC包含數(shù)十甚至上百個級聯(lián)子模塊單元，外界擾動下其動態(tài)行為更加復(fù)雜。然而，常規(guī)MMC-HVDC控制策略包括交流電流控制和環(huán)流抑制策略，無法反應(yīng)外界擾動對系統(tǒng)內(nèi)動態(tài)的影響機(jī)制。雖然該方案因簡單易于實(shí)現(xiàn)而被廣泛采用，也被證明可以有效保證MMC-HVDC的穩(wěn)定運(yùn)行，但其抗干擾性能并不是十分令人滿意，外部干擾或故障引起的運(yùn)行狀態(tài)突變可能導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)特性欠佳，甚至發(fā)生不穩(wěn)定的狀況。總體來說，已有研究大多數(shù)從MMC-HVDC系統(tǒng)的故障穿越特性或阻尼增強(qiáng)特性入手來研究，對于系統(tǒng)暫態(tài)過程對內(nèi)部子模塊電壓波動特性的影響及抑制討論較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的提升的MMC-HVDC系統(tǒng)擾動抑制方法、裝置及介質(zhì)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種MMC-HVDC系統(tǒng)擾動抑制方法，所述方法包括以下步驟：

實(shí)時(shí)采集MMC換流器相單元j整個橋臂的差模電壓波動分量

將所述差模電壓波動分量進(jìn)行dq變換，分別獲得d軸和q軸MMC換流器相單元j的差模電壓波動分量和

將所述MMC換流器相單元j的差模電壓波動分量和分別輸入到觀測方程中，得到集成電流的觀測量和

將所述集成電流的觀測量和分別經(jīng)過擾動補(bǔ)充模塊G_fd(s)和G_fq(s)后送入到MMC常規(guī)控制信號中，增強(qiáng)所述MMC-HVDC系統(tǒng)的抗外界干擾能力。

進(jìn)一步的，所述觀測方程包括：