[發明專利]用于柔直系統高頻振蕩抑制的非線性電壓反饋方法及系統

有效

• 申請號: 202110306956.4
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113078669B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 樂波;厲璇;尹聰琦;苑賓;張晶晶
• 申請（專利權）人: 國網經濟技術研究院有限公司;國網山東省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/24
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

本發明涉及一種用于柔直系統高頻振蕩抑制的非線性電壓反饋方法及系統，其特征在于包括以下步驟：1)對獲取的abc坐標系下可再生能源接入柔直換流站的接入點的三相電壓信號進行abc?dq變換，生成dq坐標系下的電壓信號；2)對d軸電壓信號與d軸電壓參考信號的差值進行濾波，生成d軸電壓參考信號；3)基于q軸電壓參考信號以及步驟2)得到的d軸電壓參考信號，進行dq?abc逆變換，得到abc坐標系下可再生能源接入柔直變流站的接入點的a、b、c三相電壓參考信號。本發明可以廣泛應用于柔直系統高頻振蕩控制領域。

技術領域

本發明涉及電力系統穩定性分析技術領域，特別涉及一種用于柔直系統高頻振蕩抑制的非線性電壓反饋方法及系統。

背景技術

柔性直流輸電技術在可再生能源送出系統中應用廣泛，尤其當可再生能源經柔直換流站遠距離孤島送出時，相較于傳統直流輸電技術，柔直變流器的靈活可控、性價比高等優勢更加明顯。但是隨著國內可再生能源輸電工程不斷投運，其中與可再生能源以及柔直變流器相關的振蕩問題也愈發明顯。

以往此類振蕩的控制方法主要為添加額外控制器的方法，然而，這種額外添加控制器的方法不僅對系統參數透明度要求較高，同時這類額外控制器的設計難度也較大。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種用于柔直系統高頻振蕩抑制的非線性電壓反饋方法及系統，通過在柔直變流器控制器中加入非線性濾波反饋環節，在不影響柔直變流器動態響應特性的前提下，能有效抑制高頻振蕩。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

本發明的第一個方面，是提供一種用于柔直系統高頻振蕩抑制的非線性電壓反饋方法，其包括以下步驟：

1)對獲取的abc坐標系下可再生能源接入柔直換流站的接入點的三相電壓信號進行abc-dq變換，生成dq坐標系下的電壓信號；

2)對d軸電壓信號u_d與d軸電壓參考信號的差值u'_dref進行濾波，生成d軸電壓目標信號u″_dref；

3)基于q軸電壓參考信號u_qref以及步驟2)得到的d軸電壓目標信號u″_dref，進行dq-abc逆變換，得到abc坐標系下可再生能源接入柔直變流站的接入點的a、b、c三相電壓參考信號。

進一步，所述步驟1)之前還包括獲取abc坐標系下可再生能源接入柔直換流站的接入點處的三相電壓信號u_a、u_b、u_c的步驟。

進一步，所述步驟1)中，對可再生能源接入柔直換流站的接入點的三相電壓信號進行abc-dq變換的計算公式為：

式中，u_a、u_b、u_c分別為abc坐標系下的可再生能源接入柔直換流站的接入點處的a相、b相、c相電壓信號；u_d、u_q分別為dq軸坐標系下的d軸電壓信號、q軸電壓信號；θ為可再生能源接入柔直換流站的接入點的電壓相角。

進一步，所述步驟2)中，對d軸電壓信號u_d與d軸電壓參考信號的差值u'_dref進行濾波的計算公式為：

式中，u'_dref、u″_dref分別為濾波環節F()的時變輸入、時變輸出；a_n、a_n-1、…、為濾波環節的時變輸入限值，分別為輸入的上限值、次上限值、…、下限值；a_k、a_k-1、…、為濾波環節的時變輸出值，分別為輸出的最大值、次最大值、…、最小值。