[發(fā)明專利]一種基于頻率監(jiān)測(cè)的阻抗調(diào)節(jié)方法與系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110993004.4
• 申請(qǐng)日: 2021-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN113690921A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭賢珊;樂波;尹聰琦;厲璇;付穎;周楊;苑賓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司;國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

本發(fā)明涉及一種基于頻率監(jiān)測(cè)的阻抗調(diào)節(jié)方法與系統(tǒng)，其特征在于包括以下步驟：1)獲取柔直變流器接入點(diǎn)的三相電壓信號(hào)，并對(duì)該三相電壓信號(hào)進(jìn)行快速頻率檢測(cè)，得到該三相電壓信號(hào)中除基頻電壓信號(hào)外幅值最大的諧波信號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻率；2)對(duì)柔直變流器接入點(diǎn)的三相電壓、電流信號(hào)進(jìn)行abc/dq變換，并基于得到的三相電壓信號(hào)中除基頻電壓信號(hào)外幅值最大的諧波信號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻率對(duì)阻抗調(diào)節(jié)器的傳輸函數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)柔直變流器的阻抗調(diào)節(jié)。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于頻率監(jiān)測(cè)的阻抗調(diào)節(jié)方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電力電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性正在發(fā)生顯著改變。以柔性直流系統(tǒng)為例，隨著大量基于電力電子設(shè)備的柔直變流器得到應(yīng)用，柔直變流器在各個(gè)頻段的阻抗特性呈現(xiàn)無規(guī)律的變化，而且這種變化正在對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成威脅，例如國(guó)內(nèi)外發(fā)生的大量與電力電子變流器有關(guān)的振蕩事件。

國(guó)內(nèi)外研究人員通過大量研究發(fā)現(xiàn)，引起電力系統(tǒng)不穩(wěn)定的主要影響因素之一是柔直變流器的阻抗特性，進(jìn)而提出了一系列改善優(yōu)化柔直變流器阻抗特性的控制方法和裝置。但是這些裝置對(duì)于柔直變流器控制器的參數(shù)要求較高，對(duì)于全頻段阻抗特性優(yōu)化要求的適應(yīng)性較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于頻率監(jiān)測(cè)的阻抗調(diào)節(jié)方法與系統(tǒng)，通過快速檢測(cè)需要改善的阻抗特性頻段，再通過添加阻抗調(diào)節(jié)裝置的方法實(shí)現(xiàn)柔直變流器的普適阻抗調(diào)節(jié)方法，從而在不影響柔直變流器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的同時(shí)，優(yōu)化柔直變流器目標(biāo)頻段的阻抗特性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一個(gè)方面，是提供一種基于頻率監(jiān)測(cè)的阻抗調(diào)節(jié)方法，其包括以下步驟：

1)獲取柔直變流器接入點(diǎn)的三相電壓信號(hào)，并對(duì)該三相電壓信號(hào)進(jìn)行快速頻率檢測(cè)，得到該三相電壓信號(hào)中除基頻電壓信號(hào)外幅值最大的諧波信號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻率；

2)對(duì)柔直變流器接入點(diǎn)的三相電壓、電流信號(hào)進(jìn)行abc/dq變換，并基于所述三相電壓信號(hào)中除基頻電壓信號(hào)外幅值最大的諧波信號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻率對(duì)阻抗調(diào)節(jié)器的傳輸函數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對(duì)柔直變流器的阻抗調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步，所述步驟1)中，對(duì)該三相電壓信號(hào)進(jìn)行快速頻率檢測(cè)，包括以下步驟：

1.1)對(duì)獲取的柔直變流器接入點(diǎn)的三相電壓進(jìn)行采樣，得到離散的三相電壓信號(hào)；

1.2)對(duì)離散的三相電壓信號(hào)進(jìn)行傅里葉分解，得到柔直變流器接入點(diǎn)的電壓幅值-頻率信號(hào)；

1.3)通過設(shè)定頻率檢測(cè)閾值，對(duì)步驟1.2)得到的柔直變流器接入點(diǎn)的電壓幅值-頻率信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，得到三相電壓信號(hào)中除基頻電壓信號(hào)外幅值最大的諧波信號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻率。

進(jìn)一步，所述步驟2)中，進(jìn)行柔直變流器的寬頻阻抗調(diào)節(jié)的方法，包括以下步驟：

2.1)對(duì)柔直變流器接入點(diǎn)的三相電壓、電流信號(hào)進(jìn)行abc/dq變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的d軸電壓信號(hào)u_d、q軸電壓信號(hào)u_q、d軸電流信號(hào)i_d和q軸電流信號(hào)i_q；

2.2)根據(jù)d、q軸上的電壓、電流信號(hào)計(jì)算得到柔直變流器接入點(diǎn)有功功率的實(shí)際值P和無功功率的實(shí)際值Q，結(jié)合柔直變流器接入點(diǎn)有功功率的目標(biāo)值P^*和無功功率的目標(biāo)值Q^*，計(jì)算得到柔直變流器接入點(diǎn)的d、q軸上的參考電流和

2.3)基于得到的三相電壓信號(hào)中除基頻電壓信號(hào)外幅值最大的諧波信號(hào)所對(duì)應(yīng)的頻率對(duì)阻抗調(diào)節(jié)器的傳輸函數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并將d、q軸上的參考電流信號(hào)和d、q 軸上的電壓、電流信號(hào)輸入到阻抗調(diào)節(jié)器中，得到d、q軸上的電壓控制信號(hào)u'_d和u'_q；