[發明專利]基于線性自抗擾控制策略的可控串補次同步振蕩抑制方法在審
| 申請號： | 202310228147.5 | 申請日： | 2023-03-08 |
| 公開（公告）號： | CN116316691A | 公開（公告）日： | 2023-06-23 |
| 發明（設計）人： | 王寶華;孫曉婷;蔣海峰;呂廣強 | 申請（專利權）人： | 南京理工大學 |
| 主分類號： | H02J3/24 | 分類號： | H02J3/24;H02J3/38;G05B13/04 |
| 代理公司： | 南京理工大學專利中心 32203 | 代理人： | 薛云燕 |
| 地址： | 210094 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 線性 控制 策略 可控 串補次 同步 振蕩 抑制 方法 | ||
1.一種基于線性自抗擾控制策略的可控串補次同步振蕩抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、采用動態相量法對可控串補進行數學建模，利用動態向量法的原理及微分特性，以TCSC的電容電壓uC和TCR支路的電感電流iL做為狀態變量進行建模，得到可控串補的動態相量模型；其中TCSC為可控串聯補償裝置，TCR為晶閘管可控電抗器；
步驟2、設計線性自抗擾TCSC控制器：將線性自抗擾控制原理應用到可控串補的動態相量模型改變串補度，以輸電線路上的功率作為輸入量，分別設計線性自抗擾TCSC控制器的線性擴張狀態觀測器和線性狀態誤差反饋律，來控制可控串補的串補度；
步驟3、在雙饋風電場并網系統中，給系統設置負荷波動、短路故障，利用步驟2所得基于線性自抗擾控制策略的TCSC對振蕩進行抑制。
2.根據權利要求1所述的基于線性自抗擾控制策略的可控串補次同步振蕩抑制方法，其特征在于，步驟1中，采用動態相量法對可控串補進行數學建模，具體如下：
TCSC的一次主電路由一個固定電容C與TCR支路并聯而成，TCR中電抗L與反并聯晶閘管串聯；流過TCSC的電流為il，流過TCR支路的電流為iL，電容C兩端的電壓為uC；
采用動態相量法對可控串補進行數學建模包含以下三個子步驟：
步驟11、以電容電壓uc和TCR支路的電感電流iL做為狀態變量，確定狀態方程；
步驟12、針對狀態方程，根據動態相量的微分特性得到用動態相量形式表示的TCSC狀態方程，對動態相量下的TCSC狀態方程進行降階；
步驟13、將降階后TCSC狀態方程中的相量分解為實部與虛部的形式，得到可控串補的動態相量模型。
3.根據權利要求2所述的基于線性自抗擾控制策略的可控串補次同步振蕩抑制方法，其特征在于，所述步驟11具體為：
以電容電壓uc和TCR支路的電感電流iL做為狀態變量的狀態方程寫為：
其中，q是晶閘管的狀態函數，若晶閘管導通，q＝1，若關斷則q＝0。
4.根據權利要求3所述的基于線性自抗擾控制策略的可控串補次同步振蕩抑制方法，其特征在于，所述步驟12具體為：
對狀態方程應用動態相量的微分特性，得到用動態相量形式表示的TCSC狀態方程：
其中，Uc1和IL1分別表示電容電壓和TCR支路電感電流的基頻動態相量；Il、ω分別表示流入TCSC的電流及對應的電流頻率；
由于Uc1相較于IL1的動態過程長，即進入準穩態較IL1慢，所以將IL1的動態過程看作由此得：
其中，Leff(σ)為TCR支路的晶閘管的導通角為σ時的等效電感；
對動態相量下的狀態方程降階，如下式所示：
其中，Ceff(σ)為TCSC的等效電容。
5.根據權利要求4所述的基于線性自抗擾控制策略的可控串補次同步振蕩抑制方法，其特征在于，所述步驟13具體為：
將降階后的狀態方程中的相量分解為實部與虛部的形式，即Uc＝UcR+jUcI，Il＝IlR+jIlI，得到可控串補的動態相量模型為：
將其中的電容用電抗表示，將上式寫為：
其中，
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