[發明專利]適用于柔性直流的串聯型無源阻抗適配器參數設計方法

有效

• 申請號: 202110497674.7
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113224760B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 饒宏;鄒常躍;許樹楷;李巖;趙曉斌;李巍巍;陳俊;馮俊杰;楊雙飛
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/36
• 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

1.一種適用于柔性直流的串聯型無源阻抗適配器參數設計方法，其特征在于，所述串聯型無源阻抗適配器包括電容、電阻和電感，所述電容和所述電阻串聯后與所述電感并聯；

所述參數設計方法包括：

步驟1：

獲取設定頻率范圍內的柔性直流交流阻抗；其中，所述柔性直流交流阻抗包括柔性直流交流阻抗幅值和柔性直流交流阻抗相位；

根據所述柔性直流交流阻抗幅值、所述柔性直流交流阻抗相位、幅值裕度、相角裕度以及公式

計算柔性直流交流阻抗評價指標；其中，mag(f)為柔性直流交流阻抗幅值、phase(f)為柔性直流交流阻抗相位、GM為幅值裕度，單位為dB，PM為相角裕度，單位為deg；

步驟2：

設置參數A、參數B和參數C；

以額定電流僅流經電感支路，所述串聯型無源阻抗適配器消耗的無功等于換流器額定功率的A倍，計算得到所述電感初始參數；

以所述電阻等于所述設定頻率范圍內的柔性直流阻抗評價指標的最大值，確定所述電阻初始參數；

以所述電容容抗等于所述電感感抗的C倍確定所述電容初始參數；

根據所述電感初始參數和預設的電感初始參數倍數變化范圍，確定所述電感參數變化范圍；

根據所述電阻初始參數和預設的電阻初始參數倍數變化范圍，確定所述電阻參數變化范圍；

根據所述電容初始參數和預設的電容初始參數倍數變化范圍，確定所述電容參數變化范圍；

根據所述電感參數變化范圍、所述電阻參數變化范圍和所述電容參數變化范圍確定參數組合變化范圍；

計算所述參數組合變化范圍內每一參數組合下，所述串聯型無源阻抗適配器的無功消耗和有功損耗；其中，對于任一參數組合，若所述串聯型無源阻抗適配器的無功消耗大于所述換流器額定功率的A倍，或Re{Z_adapter(f)}X(f)在所述設定頻率范圍內不恒成立，則將所述有功損耗記為所述額定功率的N*B倍；其中，所述Re{Z_adapter(f)}為所述串聯型無源阻抗適配器阻抗傳遞函數的實部，所述X(f)為所述柔性直流阻抗評價指標；

根據每一所述參數組合的有功損耗，獲得有功損耗最低的參數組合；

步驟3：

若所述有功損耗最低的參數組合滿足Re{Z_adapter(f)}X(f)在所述設定頻率范圍內恒成立，則降低A或B，返回步驟2，直至有功損耗最低的參數組合不滿足Re{Z_adapter(f)}X(f)在所述設定頻率范圍內恒成立，獲得全局最優參數組合；其中，若所述參數組合范圍內所有參數組合均不滿足Re{Z_adapter(f)}X(f)在所述設定頻率范圍內恒成立，則增大A或B，返回步驟2，直至獲得全局最優參數。

2.根據權利要求1所述的適用于柔性直流的串聯型無源阻抗適配器參數設計方法，其特征在于，根據公式計算所述串聯型無源阻抗適配器阻抗傳遞函數的實部，其中，L為電感、R為電阻、C為電容、s為拉普拉斯算子。

3.根據權利要求1所述的適用于柔性直流的串聯型無源阻抗適配器參數設計方法，其特征在于，根據公式計算所述串聯型無源阻抗適配器的有功損耗，其中，P_loss為串聯型無源阻抗適配器的有功損耗，P_norm為柔性直流額定功率，U_grid為柔性直流接入的交流電網電壓，f_fund為基波頻率。

4.根據權利要求1所述的適用于柔性直流的串聯型無源阻抗適配器參數設計方法，其特征在于，所述電感初始參數倍數變化范圍為0.8倍～1.2倍，所述電阻初始參數倍數變化范圍為1倍～2倍，所述電容初始參數倍數變化范圍為0倍～1倍，則所述電感參數變化范圍為：0.8*電感初始參數～1.2*電感初始參數，所述電阻參數變化范圍為：1*電阻初始參數～2*電阻初始參數，所述電容參數變化范圍為：0～1*電容初始參數。

5.根據權利要求1所述的適用于柔性直流的串聯型無源阻抗適配器參數設計方法，其特征在于，所述C等于100。