[發明專利]柔性直流輸電系統的電網構造型控制方法、裝置及介質

有效

• 申請號: 202110399461.0
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113113929B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 蔡東曉;黃偉煌;陳怡靜;李巖;趙曉斌;許樹楷
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/48;H02J3/16
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種柔性直流輸電系統的電網構造型控制方法，所述方法根據交流電網頻率偏差調節有功功率參考值，以及根據交流電網的電壓偏差調節無功功率參考值，并通過模擬虛擬同步發電機的控制技術，根據所述有功功率參考值和所述無功功率參考值分別對輸出的有功功率和輸出的無功功率進行控制，進一步通過功率控制對網側電壓進行構造和控制，使柔性直流輸電系統具備自同步功能和調頻調壓能力。此外，本發明將虛擬同步機技術引進無功功率的控制環節，使得柔性直流輸電系統能對電網電壓幅值提供慣量支撐，進而增強電網電壓幅值的抗干擾能力。本發明還相應提供了一種柔性直流輸電系統的電網構造型控制裝置以及存儲介質。

技術領域

本發明涉及直流輸電技術領域，尤其涉及一種柔性直流輸電系統的電網構造型控制方法、裝置以及計算機可讀存儲介質。

背景技術

柔性直流輸電系統作為新一代直流輸電技術，具有無換相失敗問題、可向無源系統供電、諧波水平低以及占地面積小等優勢，在遠距離輸電、異步聯網、海上風電場接入電網和分布式能源并網等領域得到了廣泛的應用。

柔性直流輸電系統典型的控制方法主要分為兩種，一種是幅相控制，另一種是雙閉環矢量控制。兩種控制方法均需通過鎖相環跟蹤網側電壓相位進行坐標變換，在交流電網較弱情況下，鎖相環可能無法穩定運行。當交流電網的頻率或電壓發生變化時，該控制方法下的柔性直流輸電系統不具備自同步功能和調頻調壓能力，無法為電網電壓的幅值和頻率提供慣量支撐。

發明內容

本發明實施例的多個方面提供一種柔性直流輸電系統的電網構造型控制方法、裝置以及計算機可讀存儲介質，其能解決現有技術的柔性直流輸電系統的電網構造型控制方法在對網側電壓構造和控制時，無法為電網電壓的幅值和頻率提供慣量支撐的問題。

本發明實施例的柔性直流輸電系統的電網構造型控制方法，包括：

根據交流電網的頻率偏差，調節有功功率參考值；

根據交流電網的電壓偏差，調節無功功率參考值；

根據所述有功功率參考值，利用預先建立好的虛擬同步機的調頻運動方程對輸出的有功功率進行控制，并對相角進行構造；

根據所述無功功率參考值，利用預先建立好的虛擬同步機的調壓運動方程對輸出的無功功率進行控制，并對網側電壓幅值進行構造；

利用所述網側電壓幅值和所述相角，對網側實際電壓進行PI控制并采用內環電流控制法得到三相電壓參考值。

優選的，所述根據交流電網的頻率偏差，調節有功功率參考值，具體包括：

當檢測到交流電網頻率偏差小于預設頻率偏差閾值時，將有功功率設置值作為有功功率參考值；

當檢測到交流電網頻率偏差大于預設頻率偏差閾值時，設置隨交流電網頻率變化的有功功率的偏差值并將其疊加到有功功率設置值上，并將疊加的結果作為有功功率參考值。

優選的，所述根據交流電網的電壓偏差，調節無功功率參考值，具體包含：

當檢測到交流電網電壓偏差小于預設電壓偏差閾值時，將無功功率設置值作為無功功率參考值；

當檢測到交流電網電壓偏差大于預設電壓偏差閾值時，設置隨交流電網電壓變化的無功功率的偏差值并將其疊加到無功功率設置值上，并將疊加的結果作為無功功率參考值。

優選的，所述虛擬同步機的調頻運動方程具體為：

其中，ω為角頻率，θ為相角，D_p為有功功率控制的阻尼系數，J_p為有功功率控制的轉動慣量，P_ref為有功功率參考值，ω_ref為角頻率參考值，P為輸出的有功功率。