一种海上高压直流远供系统的阻抗稳定控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种海上高压直流远供系统的阻抗稳定控制方法，结构上主要包括陆上整流站、直流电缆、海上逆变站三部分，其中整流站由n个输入并联输出串联(IPOS)的隔离子模块构成，解决了将陆上低压交流电变换为高压直流电的高变比要求，实现为海上特种装备提供远距离、长期可靠供电。针对该系统直流侧的阻抗耦合复杂、易造成直流侧电压产生高频振荡甚至不稳定的现象，提出了一种虚拟正阻尼重构阻抗稳定控制方法，使得系统在实际振荡频率区间内保持较大的正阻尼，且不受开关频率与直流电缆长度变化的影响，从而有效抑制了海上高压直流远供系统的直流侧电压振荡，改善了系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种海上高压直流远供系统的阻抗稳定控制方法
本专利技术涉及海洋供电及中高压输电领域，特别是一种海上高压直流远供系统的阻抗稳定控制方法。
技术介绍
提高海洋开发、控制和综合管理能力紧密关系着国家经济和社会的长远发展。如何为海上特种装备提供可靠的电力供给，已经成为海洋建设中最重要的任务。由于海上高压直流远供系统具备长时间可靠供电、有功和无功可独立控制以及无换相失败等优点，正成为一种优选的电源解决方案。海上高压直流远供系统是一个由陆上的整流站(源变换器)、直流电缆和海上逆变站(负载变换器)构成的互联系统。为了实现交流输入的高压直流输电，陆上整流站多采用MMC结构。然而，MMC的结构难以满足低压输入、高压输出的高升压变比要求，亟需研究高可靠的拓扑结构。此外，从直流输入端看，逆变站通常表现为恒功率负载(constantpowerload，CPL)，具有负增量阻抗特性。在这种情况下，特别是考虑直流电缆的影响，海上高压直流远供系统的直流侧阻抗相互作用变得更加复杂，更容易发生高频振荡甚至不稳定的问题。因此，海上高压直流远供系统可靠供电的挑战之一就是解决的系统直流侧稳定性问题。源-负载变换器的阻抗比不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上高压直流远供系统的阻抗稳定控制方法，海上高压直流远供系统包括陆上整流站、直流电缆及海上逆变站；所述陆上整流站的输入端与交流电网相连；所述陆上整流站的输出端经所述直流电缆与海上逆变站的输入端相连；所述海上逆变站作为负载变换器向特种装备供电；所述陆上整流站为一个输入并联输出串联系统；所述输入并联输出串联系统包括n个子模块SMi，i＝1,2,…,n；所述子模块采用NPC拓扑结构，所述子模块输入端依次经滤波电感Lfi、工频变压器接所述交流电网；任意相邻子模块的输出端经储能电容Cdcr串联；其特征在于，该方法具体实现步骤如下：1)在每个采样周期的起始点，A/D采样电路分别对陆上整流站直流侧的...

【技术特征摘要】
1.一种海上高压直流远供系统的阻抗稳定控制方法，海上高压直流远供系统包括陆上整流站、直流电缆及海上逆变站；所述陆上整流站的输入端与交流电网相连；所述陆上整流站的输出端经所述直流电缆与海上逆变站的输入端相连；所述海上逆变站作为负载变换器向特种装备供电；所述陆上整流站为一个输入并联输出串联系统；所述输入并联输出串联系统包括n个子模块SMi，i＝1,2,…,n；所述子模块采用NPC拓扑结构，所述子模块输入端依次经滤波电感Lfi、工频变压器接所述交流电网；任意相邻子模块的输出端经储能电容Cdcr串联；其特征在于，该方法具体实现步骤如下：1)在每个采样周期的起始点，A/D采样电路分别对陆上整流站直流侧的输出电压vdcr和输出电流idcr、第i个子模块交流侧的输入电流iabc_i和输入电压vabc_i、第i个子模块直流侧的输出电压vdcr_i进行采样；2)将第i个子模块交流侧的输入电流iabc_i和输入电压vabc_i进行abc/dq坐标变换，分别得到d轴分量idi、vdi和q轴分量iqi、vqi；3)将陆上整流站直流侧的输出电压指令值与其直流侧输出电压vdcr相减得到误差值eu，并将误差值eu与外环电压PI控制器的传递函数Gu(s)相乘，得到指令电流id_ref；其中，Gu(s)的表达式为：kup是外环电压PI控制器的比例系数，kui是外环电压PI控制器的积分系数；4)将陆上整流站直流侧的输出电流idcr乘以虚拟正阻尼重构控制函数Gpd(s)以及虚拟电阻Rv，得到虚拟阻抗所形成的电压降△v；5)将第i个子模块直流侧的输出电压指令值vdcr/n减去电压降△v，获得第i个...

【专利技术属性】
技术研发人员：周乐明，刘傲洋，伍文华，陈燕东，周小平，杨苓，姜捷，张兵，何志兴，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43