[發(fā)明專利]應(yīng)用于互聯(lián)VSC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的P-f-Udc下垂控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110295589.2
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113013912B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃文燾;田浩;宋海濤;邰能靈
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/24;H02J3/12
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種應(yīng)用于互聯(lián)VSC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的P?f?Udc下垂控制方法，根據(jù)以下計(jì)算出互聯(lián)VSC有功功率之后經(jīng)dq解耦雙閉環(huán)控制得到調(diào)制信號進(jìn)行控制，其中：P₀為額定工況下互聯(lián)VSC的初始傳輸功率，K_f為頻率下垂系數(shù)，f₀為工頻頻率，f為交流微網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行頻率，K_u為直流電壓下垂系數(shù)，U_dc0為額定直流電壓，U_dc為直流微網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行電壓。本發(fā)明可以在傳統(tǒng)VSC的PQ雙閉環(huán)控制基礎(chǔ)上，直接添加自適應(yīng)下垂控制環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)，而無需其他的附加裝置，方便對已有的PQ控制VSC裝置進(jìn)行升級，在較寬的參數(shù)取值范圍內(nèi)都能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，參數(shù)取值靈活的同時(shí)，對互聯(lián)VSC的有功控制平滑變化，減少了控制過程中的沖擊，具有更高的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種智能電網(wǎng)控制領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種應(yīng)用于互聯(lián)VSC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的P-f-Udc下垂控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有互聯(lián)VSC下垂控制策略大多只能維持交流頻率或直流電壓其中一個(gè)量的穩(wěn)定，容易造成另一個(gè)量的越限，無法同時(shí)協(xié)調(diào)控制交流頻率和直流電壓都保持在允許范圍內(nèi)。一些改進(jìn)的控制策略雖然同時(shí)考慮了交流頻率和直流電壓，但當(dāng)其中一個(gè)量偏差較大時(shí)仍然會導(dǎo)致頻率或電壓的越限。本發(fā)明所提的應(yīng)用于互聯(lián)VSC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的P-f-Udc下垂控制方法不僅可以同時(shí)兼顧頻率和電壓的穩(wěn)定，當(dāng)頻率或電壓的偏差較大時(shí)仍可以協(xié)調(diào)二者維持在允許范圍內(nèi)。

已有的同時(shí)考慮交流頻率與直流電壓的互聯(lián)VSC有功下垂控制策略，需要在P-f、P-U_dc兩種下垂控制策略間進(jìn)行切換，無法避免控制模式切換過程中造成的沖擊，導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種應(yīng)用于互聯(lián)VSC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的P-f-Udc下垂控制方法，可以在傳統(tǒng)VSC的PQ雙閉環(huán)控制基礎(chǔ)上，直接添加自適應(yīng)下垂控制環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)，而無需其他的附加裝置，方便對已有的PQ控制VSC裝置進(jìn)行升級，在較寬的參數(shù)取值范圍內(nèi)都能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，參數(shù)取值靈活的同時(shí)，對互聯(lián)VSC的有功控制平滑變化，減少了控制過程中的沖擊，具有更高的穩(wěn)定性。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于互聯(lián)VSC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的P-f-Udc下垂控制方法，根據(jù)以下計(jì)算出互聯(lián)VSC有功功率之后經(jīng)dq解耦雙閉環(huán)控制得到調(diào)制信號進(jìn)行控制，其中：P₀為額定工況下互聯(lián)VSC的初始傳輸功率，K_f為頻率下垂系數(shù)，f₀為工頻頻率，f為交流微網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行頻率，K_u為直流電壓下垂系數(shù)，U_dc0為額定直流電壓，U_dc為直流微網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行電壓。

所述的P-f-Udc下垂控制方法，通過P-f-Udc下垂控制的控制系統(tǒng)模型分析穩(wěn)定特性。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)效果包括：

1)本發(fā)明所提控制方法及裝置可以在傳統(tǒng)VSC的PQ雙閉環(huán)控制基礎(chǔ)上，直接添加自適應(yīng)下垂控制環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)，而無需其他的附加裝置，方便對已有的PQ控制VSC裝置進(jìn)行升級。

2)能夠根據(jù)交流側(cè)頻率和直流側(cè)電壓的偏差情況自適應(yīng)調(diào)節(jié)VSC傳輸有功功率，保證雙端有功量都不越限。

3)無需進(jìn)行控制模式的切換，對互聯(lián)VSC的有功控制平滑變化，減少了控制過程中的沖擊，具有更高的穩(wěn)定性。

4)經(jīng)穩(wěn)定性分析驗(yàn)證，本發(fā)明所提的控制策略在較寬的參數(shù)取值范圍內(nèi)都能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，參數(shù)取值靈活的同時(shí)，穩(wěn)定性亦得到保證。

附圖說明

圖1為互聯(lián)VSC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)示意圖；

圖2為實(shí)施例雙下垂控制策略函數(shù)圖；