[發明專利]雙饋風機經柔直并網系統控制參數的優化方法及系統

有效

• 申請號: 202110498582.0
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113162116B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 楊文佳;易楊;苗璐;王延緯;吳國炳;樊瑋;楊誠;劉宇
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力調度控制中心
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/36;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;呂金金

1.一種雙饋風機經柔直并網系統控制參數的優化方法，其特征在于，包括：

將雙饋風機經柔直并網系統劃分為三個子系統，分別建立所述子系統的狀態方程；其中，所述三個子系統包括雙饋風機子系統、柔性直流輸電子系統和接口子系統；

所述雙饋風機子系統的狀態方程為：

其中，A_d為14×14的雙饋風機狀態矩陣，B_d為14×4的雙饋風機輸入矩陣，ΔX_d為雙饋風機狀態變量，ΔU_d為雙饋風機輸入變量，d/dt表示微分；

所述柔性直流輸電子系統的狀態方程為：

其中，A_m為15×15的柔性直流輸電子系統狀態矩陣，B_m為15×4的柔性直流輸電子系統輸入矩陣，ΔX_m為柔性直流輸電子系統狀態變量，ΔU_m為柔性直流輸電子系統輸入變量；

所述接口子系統的狀態方程為：

其中，θ_m為柔直側dq坐標系的相位，θ_pll為雙饋風機側鎖相環dq坐標系的相位，x為并網點的電壓和/或電流，下標d和q分別表示d軸和q軸分量，上標cd表示雙饋風機側鎖相環dq坐標系分量，上標cm表示柔性直流輸電系統側鎖相環dq坐標系分量，P_dm表示兩個dq坐標系變量之間的轉換矩陣；

根據所述狀態方程確定所述雙饋風機子系統和柔性直流輸電子系統的輸出方程，并根據所述狀態方程和所述輸出方程確定所述雙饋風機子系統和柔性直流輸電子系統的控制回路輸入變量與輸出變量之間的傳遞函數：

其中，通過對三個子系統的狀態方程進行化簡得到，用于表示控制回路輸入變量與輸出變量之間的關系，其中，G_d(s)表示雙饋風機子系統輸入輸出變量之間的傳遞函數，G_d11、G_d12、G_d21、G_d22分別表示傳遞函數G_d(s)的左上角子矩陣、右上角子矩陣、左下角子矩陣、右下角子矩陣，G_m(s)表示柔性直流輸電子系統輸入輸出變量之間的傳遞函數，G_m11、G_m12、G_m21、G_m22分別表示傳遞函數G_m(s)的左上角子矩陣、右上角子矩陣、左下角子矩陣、右下角子矩陣；ΔY_d1表示雙饋風機子系統的控制回路輸出變量，ΔY_m1表示柔性直流輸電子系統的控制回路輸出變量；ΔU_d1表示雙饋風機子系統的控制回路輸入變量；ΔU_m1表示柔性直流輸電子系統的控制回路輸入變量；

利用所述傳遞函數計算相對增益矩陣，并根據所述相對增益矩陣得到相應矩陣，所述相應矩陣用于表征不同控制回路之間的交互程度；其中，

所述相對增益矩陣Λ的計算公式為：

式中，G表示輸入輸出變量之間的傳遞函數，j為虛數單位，ω表示角頻率，上標T表示轉置，為Hadamard乘積；

將雙饋風機子系統和柔性直流輸電子系統化簡后的輸入輸出變量之間的關系代入上述相對增益矩陣的計算公式，可得：

式中，相應矩陣H＝G_d12G_m12K₁₂K₂₁/[(G_d11+G_d12K₁₁)(G_m11+G_m12K₂₂)，用于表征兩個子系統控制回路之間的交互程度；

利用蒙特卡洛法生成不同控制回路的控制參數組合，遍歷計算所述控制參數組合的相應矩陣的F范數，得到相應矩陣的F范數最小的控制參數。