[發明專利]一種柔性直流輸電系統的振蕩抑制方法及系統有效
| 申請號： | 202110640413.6 | 申請日： | 2021-06-09 |
| 公開（公告）號： | CN113258591B | 公開（公告）日： | 2022-07-01 |
| 發明（設計）人： | 高磊;張慧媛;陳名鏗;許軍;姚蜀軍 | 申請（專利權）人： | 華北電力大學 |
| 主分類號： | H02J3/24 | 分類號： | H02J3/24;H02J3/36 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務所 11569 | 代理人： | 杜陽陽 |
| 地址： | 102206 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 柔性 直流 輸電 系統 振蕩 抑制 方法 | ||
1.一種柔性直流輸電系統的振蕩抑制方法，其特征在于，所述柔性直流輸電系統為基于虛擬阻抗控制的柔性直流輸電系統，所述方法包括：
確定柔性直流輸電系統的狀態空間矩陣；
獲取柔性直流輸電系統的狀態空間矩陣的特征值根軌跡圖、直流電壓波形圖和交流側電壓頻譜圖；
根據狀態空間矩陣的特征值根軌跡圖、直流電壓波形圖和交流側電壓頻譜圖判斷柔性直流輸電系統是否處于振蕩失穩狀態，獲得第一判斷結果；
若第一判斷結果表示是，則根據虛擬電阻、虛擬電感和一階慣性環節時間參數確定虛擬阻抗控制的系數；
將確定了系數的虛擬阻抗控制投入柔性直流輸電系統的控制系統中，返回步驟“確定柔性直流輸電系統的狀態空間矩陣”，直至第一判斷結果表示否，退出所述虛擬阻抗控制。
2.根據權利要求1所述的柔性直流輸電系統的振蕩抑制方法，其特征在于，所述確定柔性直流輸電系統的狀態空間矩陣，具體包括：
根據柔性直流輸電系統的交流側模型、直流側模型、控制系統模型建立柔性直流輸電系統的狀態空間方程；
根據所述狀態空間方程確定柔性直流輸電系統的狀態空間矩陣。
3.根據權利要求1所述的柔性直流輸電系統的振蕩抑制方法，其特征在于，所述根據狀態空間矩陣的特征值根軌跡圖、直流電壓波形圖和交流側電壓頻譜圖判斷柔性直流輸電系統是否處于振蕩失穩狀態，獲得第一判斷結果，具體包括：
若所述特征值根軌跡圖中特征值根軌跡穿越零點進入坐標系的正實軸，或所述直流電壓波形圖中柔性直流輸電系統的直流電壓發生劇烈波動，或所述交流側電壓頻譜圖中出現基頻50Hz以外的振蕩頻率，則所述第一判斷結果表示柔性直流輸電系統處于振蕩失穩狀態；
若所述特征值根軌跡圖中特征值根軌跡不穿越零點進入坐標系的正實軸，且所述直流電壓波形圖中柔性直流輸電系統的直流電壓保持恒定，且所述交流側電壓頻譜圖中不出現基頻50Hz以外的振蕩頻率，則所述第一判斷結果表示柔性直流輸電系統處于穩定狀態。
4.根據權利要求2所述的柔性直流輸電系統的振蕩抑制方法，其特征在于，所述虛擬阻抗控制的系數為
其中，G為虛擬阻抗控制的系數，Rvir和Lvir分別為虛擬電阻與虛擬電感，s為拉普拉斯算子，Tvir為一階慣性環節時間參數。
5.根據權利要求4所述的柔性直流輸電系統的振蕩抑制方法，其特征在于，所述將確定了系數的虛擬阻抗控制投入柔性直流輸電系統的控制系統中，具體包括：
獲取柔性直流輸電系統的交流側d軸電流和內環電流的參考值；
根據所述交流側d軸電流、所述內環電流的參考值和所述虛擬阻抗控制的系數，確定調節電流為其中，I為調節電流，Δicdref為內環電流的參考值，Δicd為交流側d軸電流；
將所述調節電流投入內環電流控制中，獲得虛擬阻抗控制投入后柔性直流輸電系統的狀態方程為
其中，Δxd為調節電流的積分，Δicdvir為虛擬電流變量，ΔUcdref為d軸電壓參考值，ΔUsd為柔直系統換流器交流側電壓經過派克變換的d軸分量，w為旋轉角頻率，LC為柔直系統換流器交流側的線路電感值，kp_d和ki_d為內環PI控制的比例與積分參數；
將所述狀態方程帶入柔性直流輸電系統的狀態空間方程中，獲得虛擬阻抗控制投入后柔性直流輸電系統的狀態空間方程。
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