[發明專利]有源/無源阻尼抑制柔性直流輸電系統高頻振蕩的方法

有效

• 申請號: 202110435078.6
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113162069B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 秦亮;王慶;周挺輝;楊詩琦;劉開培;韓谷靜
• 申請（專利權）人: 武漢大學;國家電網有限公司;南方電網科學研究院有限責任公司;武漢紡織大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/36
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 韓燕

1.一種有源/無源阻尼抑制柔性直流輸電系統高頻振蕩的方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟1：建立基于MMC的柔性直流輸電系統，所述基于MMC的柔性直流輸電系統包括交流系統和MMC，模擬交流側電網的典型工況，計算電網在各個工況下的戴維南等效阻抗；

步驟2：取所述步驟1中得到的典型工況下電網阻抗高頻段的容性段中相位絕對值最大的情況，確定MMC的最大相位；

步驟3：將步驟1中所述MMC的控制系統的電壓前饋通道加入濾波器獲得改進后MMC控制系統；

步驟4：在所述步驟1中MMC接入交流系統的PCC節點處并聯二階高通無源濾波器獲得改進后MMC，所述二階高通無源濾波器包括電容、電感和電阻元件；

步驟5：確定步驟4中所述二階高通無源濾波器的元件參數，包括以下具體步驟：

步驟51：選定無功補償容量Q_C和品質因數q的初值，確定最優截止頻率f₀，使得所述步驟4中改進后MMC在高頻段的平均相位裕度最低；

步驟52：根據所述步驟51中確定的最優截止頻率f₀，減小無功補償容量Q_C，確定最小無功補償容量，使得所述步驟4中改進后MMC在高頻段滿足所述步驟2中MMC的最大相位要求；

步驟53：根據步驟51中和步驟52中所述最優截止頻率f₀、品質因素q的初值、最小無功補償容量，判斷是否滿足平均相位裕度的要求：

如果所述步驟4中改進后MMC的高頻段阻抗不滿足平均相位裕度的要求，增大品質因數q，使得所述步驟4中改進后MMC在高頻段滿足平均相位裕度的要求；

步驟54：根據步驟51中、步驟52中以及步驟53中所述最優截止頻率f₀，最小無功補償容量和確定的品質因數q，計算所述二階高通無源濾波器的元件參數電容C_p、電感L_p和電阻R_p。

2.根據權利要求1所述的有源/無源阻尼抑制柔性直流輸電系統高頻振蕩的方法，其特征在于，步驟1中所述交流系統采用第一支路并聯第二支路作為系統戴維南等效阻抗，通過改變交流側的阻抗參數模擬不同的典型工況。

3.根據權利要求2所述的有源/無源阻尼抑制柔性直流輸電系統高頻振蕩的方法，其特征在于，所述第一支路為電阻和電感串聯得到的RL支路。

4.根據權利要求2所述的有源/無源阻尼抑制柔性直流輸電系統高頻振蕩的方法，其特征在于，所述第二支路為電阻、電感和電容串聯得到的RLC支路。

5.根據權利要求1所述的有源/無源阻尼抑制柔性直流輸電系統高頻振蕩的方法，其特征在于，步驟1中所述典型工況包括：第一典型工況、第二典型工況和第三典型工況，所述第一典型工況為正常電網調度工況；所述第二典型工況為計劃性檢修工況；所述第三典型工況為交流側故障工況。

6.根據權利要求1所述的有源/無源阻尼抑制柔性直流輸電系統高頻振蕩的方法，其特征在于，步驟3中所述濾波器為基于取整函數G_ffw(s)的非線性濾波器，所述非線性濾波器的輸入輸出關系為：

G_{ffw_out}(s)＝G_ffw·u_v＝round(L_level·u_v)/L_level

式中：L_level是一個整數，表示輸出電壓分成L_level級，u_v為PCC點電壓。

7.根據權利要求1所述的有源/無源阻尼抑制柔性直流輸電系統高頻振蕩的方法，其特征在于，步驟4中所述二階高通無源濾波器為電感和電阻并聯后與電容串聯。

8.根據權利要求1所述的有源/無源阻尼抑制柔性直流輸電系統高頻振蕩的方法，其特征在于，步驟2中所述高頻段為500Hz-2000Hz。