一种直流电压反馈的柔性直流输电系统交流电压控制方法，所述控制方法是将电压源换流站直流侧电压Ud引入交流电压控制器中，通过将所述直流侧电压Ud的负反馈增益Kd和Kq分别叠加到PWM调制信号的d轴分量和q轴分量中，对所述电压源换流站交流电压进行控制。本发明专利技术仅需增加电压源换流站直流电压的测量及反馈，即可有效抑制直流系统扰动对电压源换流站交流侧以及无源网络电压产生的影响，大大提高无源网络电压稳定性及抗直流系统干扰的能力，保证无源网络负荷的正常运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于向无源网络供电的柔性直流输电控制
，特别设及一种直流电 压反馈的柔性直流输电系统交流电压控制方法。
技术介绍
柔性直流输电技术凭借可无源逆变、电能质量好、无需无功支撑等技术优势，成为 解决远方孤岛及城市中屯、配网等无源网络供电的重要技术手段之一。为保证无源网络的正 常运行，电压源换流器必须采用交流电压控制，为其提供稳定的交流电压及功率支撑。由于 电压源换流器是直流系统与无源网络之间的媒介，功率来源于直流系统，因此直流系统的 稳定对无源网络的运行至关重要。一旦直流系统发生扰动引起直流电压或直流电流波动， 如故障、潮流变化等，该扰动均会经电压源换流器对无源网络电压稳定产生影响。该问题的 存在不利于无源网络的稳定运行。目前广泛采用的换流站交流电压控制器均存在该问题， 为解决运一瓶颈，必须研究相应的控制策略，抑制直流系统扰动对无源网络交流电压的影 响，而运方面的研究，在国内外公开文献及报告中均未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决直流系统扰动对向无源网络供电的电压源换流站交流侧W 及无源网络电压产生的影响，提高无源网络电压稳定性及抗直流系统干扰的能力，保证无 源网络负荷正常运行的问题。 为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是： -种直流电压反馈的柔性直流输电系统交流电压控制方法，所述控制方法是将电 压源换流站直流侧电压Ud引入交流电压控制器中，通过将所述直流侧电压Ud的负反馈分别 叠加到PWM调制信号的d轴分量和q轴分量中，对所述电压源换流站交流电压进行控制。 进一步的，所述直流侧电压Ud的负反馈增益为Kd和Kq,所述Kd和Kq的整定公式为：式中S为载波幅值，UEdO和UwO分别为所述电压源换流站交流侧电 压Uc的d轴分量稳态值和q轴分量稳态值，UdO为所述电压源换流站直流侧电压的稳态值。 更进一步的，对所述电压源换流站交流电压进行控制包括W下具体步骤：[000引（1)采用电压互感器和电流互感器测量所述电压源换流站无源网络接入点的交流 电压Us和交流电流is,并基于锁相环得到同步相位； (2)根据步骤（1)所得同步相位进行派克变换得到所述交流电压Us的d轴分量Usd和 q轴分量113。^及所述交流电流13的(1轴分量13(1和〇轴分量13。； (3)将所述交流电压d轴分量Usd与所述交流电压Us指令值巧自分量Usd*进行比较并 经比例积分控制器消除其静态误差;然后将所述比例积分控制器输出量与所述交流电流q 轴分量isq和所述直流侧电压Ud的负反馈叠加，其中，所述q轴分量isq的负反馈增益为工频角 速度《与联结电抗器电感L之积CO L，由所述整定公式计算出所述直流侧电压Ud的负反馈增 益Kd，从而得到PWM调制信号d轴分量； (4)将所述交流电压q轴分量Usq与交流电压指令值的q分量Usq*进行比较并经比例 积分控制器消除其静态误差;再与所述交流电流d轴分量isd和所述直流电压Ud的负反馈叠 加，其中，所述d轴分量isd的负反馈增益为工频角速度《与联结电抗器电感L之积《 L，由所 述整定公式计算出所述直流侧电压Uq的负反馈增益Kq,从而得到PWM调制信号q轴分量； (5)将所述P歷调制信号巧自分量和q轴分量经派克反变换并与所述；角载波进行 比较，得到所述电压源换流站换流阀的开关控制信号。 本专利技术工作原理：与交流系统的电压频率类似，直流电压是直流系统功率潮流W 及运行状态的重要特征量，直流系统的任何扰动都会通过直流电压的波动来体现，将电压 源换流站直流侧电压引入交流电压控制器中，抑制直流系统扰动对无源网络电压稳定性的 影响；当直流系统发生扰动，交流电压控制器可通过直流电压的变化检测到扰动信号，通过 配置合理的直流电压负反馈增益，控制器即可迅速针对扰动调节PWM调制信号，从而保证无 源网络接入点电压的稳定性。 本专利技术的有益效果:本专利技术应用于向无源网络供电的电压源换流站，相比现有技 术的柔性直流输电系统交流电压控制器，本专利技术结构简单易行，仅需增加电压源换流站直 流电压的测量及负反馈，即可有效抑制直流系统扰动对电压源换流站交流侧W及无源网络 电压产生的影响，大大提高无源网络电压稳定性及抗直流系统干扰的能力，保证无源网络 负荷的正常运行。【附图说明】 图1为向无源网络供电的两电平电压源换流站拓扑图； 其中，1-无源网络负载，2-换流变压器，Us-无源网络接入点交流电压，3-滤波器， 4-联结电抗器，is-换流站交流电流，Uc-换流站交流侧电压，5-电压源换流阀，6-换流站直流 侧电容，Ud-换流站直流侧电压； 图2为直流电压反馈的柔性直流输电系统交流电压控制器框图； 图3(a)、（b)、（C)、（d)、（e)、（f)分别为采用本实施例的控制方式前后，对应Kd和Kq 不同取值，直流系统发生扰动时试验结果对比曲线。【具体实施方式】 通过W下详细说明结合附图可W进一步理解本专利技术的特点和优点。所提供的实施 例仅是对本专利技术方法的说明，而不W任何方式限制本专利技术掲示的其余内容。 本实施方式提供的技术方案是:一种直流电压反馈的柔性直流输电系统交流电压 控制方法，所述控制方法是将电压源换流站直流侧电压Ud引入交流电压控制器中，通过将 所述直流侧电压Ud的负反馈分别叠加到PWM调制信号的d轴分量和q轴分量中，对所述电压 源换流站交流电压进行控制。 所述直流侧电压Ud的负反馈增益为Kd和Kq,所述Kd和Kq的整定公式为：，式中S为载波幅值，UEdO和UsqO分别为所述电压源换流站交流侧电 压Uc的d轴分量稳态值和q轴分量稳态值，UdO为所述电压源换流站直流侧电压的稳态值。 对所述电压源换流站交流电压进行控制包括W下具体步骤： (1)采用电压互感器和电流互感器测量所述电压源换流站无源网络接入点的交流 电压Us和交流电流is,并基于锁相环得到同步相位； (2)根据步骤（1)所得同步相位进行派克变换得到所述交流电压Us的d轴分量Usd和 q轴分量UsqW及所述交流电流is的d轴分量isd和q轴分量isq;[002引（3)将所述交流电压d轴分量Usd与所述交流电压Us指令值巧由分量Usd*进行比较并 经比例积分控制器消除其静态误差;然后将所述比例积分控制器输出量与所述交流电流q 轴分量isq和所述直流侧电压Ud的负反馈叠加，其中，所述q轴分量isq的负反馈增益为工频角 速度《与联结电抗器电感L之积CO L，由所述整定公式计算出所述直流侧电压Ud的负反馈增 益Kd，从而得到PWM调制信号d轴分量； (4)将所述交流电压q轴分量Usq与交流电压指令值的q分量Usq*进行比较并经比例 积分控制器消除其静态误差;再与所述交流电流d轴分量isd和所述直流电压Ud的负反馈叠 加，其中，所述d轴分量isd的负反馈增益为工频角速度《与联结电抗器电感L之积C0L，由所 述整定公式计算出所述直流侧电压Uq的负反馈增益Kq,从而得到PWM调制信号q轴分量； (5)将所述PWM调制信号d轴分量和q轴分量经派克反变换并与所述S角载波进行 比较，得到所述电压源换流站换流阀的开关控制信号。[002引实施例1 如图1所示，为向无源网络供电的两电平电压源换流站等效结构图，图中1为无源 网络负载，2为换流变压器，Us为无源网络接入点本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直流电压反馈的柔性直流输电系统交流电压控制方法，其特征在于：所述控制方法是将电压源换流站直流侧电压Ud引入交流电压控制器中，通过将所述直流侧电压Ud的负反馈分别叠加到PWM调制信号的d轴分量和q轴分量中，对所述电压源换流站交流电压进行控制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘开培，杨洁，饶雪，秦亮，冉晓洪，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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