一种统一潮流控制器及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种统一潮流控制器及其控制方法，该方法包括：S1、对串联换流器和并联换流器进行电路等效，分别获得串联换流器和并联换流器的每一相的交流端口电压；S2、将串联换流器、并联换流器的三相交流端口电压、三相输入电流转换为d、q轴坐标系下的电压分量和电流分量，并将串联变压器和并联变压器的电压分别转换为d、q轴坐标系下的电压分量；S3、建立所述统一潮流控制器的欧拉‑朗格朗日模型，根据欧拉‑朗格朗日模型获得所述并联换流器和串联换流器的控制律。本发明专利技术实现了串联换流器和并联换流器的控制。

A Unified Power Flow Controller and Its Control Method

The invention provides a unified power flow controller and its control method, which includes: S1, circuit equivalence of series converter and parallel converter to obtain AC port voltage of each phase of series converter and parallel converter respectively; S2, three-phase AC port voltage of series converter and parallel converter, three-phase input current converted into electricity in D and q axis coordinates. Voltage component and current component, and the voltage of series transformer and parallel transformer are converted to the voltage component in D and q axis coordinates respectively; S3, the Euler-Langrange model of the unified power flow controller is established, and the control laws of the parallel converter and series converter are obtained according to the Euler-Langrange model. The invention realizes the control of series converter and parallel converter.

【技术实现步骤摘要】
一种统一潮流控制器及其控制方法
本专利技术涉及潮流控制器领域，尤其涉及一种统一潮流控制器及其控制方法。
技术介绍
统一潮流控制器(UPFC)作为一种新型的潮流控制装置，其设备通常采用模块化多电平换流器(ModularMultilevelConverter,MMC)的拓扑结构形式。MMC是一种将子模块(Sub-module，SM)串联的多电平结构。SM主要有半桥型、全桥型和箝位型，目前最常用的为半桥型，半桥型子模块由两个带反并联二极管的IGBT和一个电容器C组成。UPFC拓扑、器件参数和调制方法确定后，决定其性能的关键因素是控制律，因此对控制律的研究是至关重要的。UPFC装置级控制主要包括外环控制和内环控制，外环控制多采用电压环控制，提供内环控制所需的期望电流，影响系统的静态性能；内环控制多为电流环控制，目的是为了实现电流实际值跟踪期望值，影响系统的动态性能、稳定性和鲁棒性。根据调研发现，目前并没有用于串联换流器和并联换流器的装置控制律。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种统一潮流控制器及其控制方法，该方法能够实现统一潮流控制器的串联换流器和并联换流器的控制。为了解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种统一潮流控制器，其特征在于，包括并联换流器、串联换流器、并联变压器、串联变压器，所述并联换流器的每一个相单元的交流端均通过第一电阻、并联变压器与电网连接，所述串联换流器的每一个相单元的交流端均通过第二电阻、串联变压器与电网连接，每一个相单元均为MMC结构。

【技术特征摘要】
1.一种统一潮流控制器，其特征在于，包括并联换流器、串联换流器、并联变压器、串联变压器，所述并联换流器的每一个相单元的交流端均通过第一电阻、并联变压器与电网连接，所述串联换流器的每一个相单元的交流端均通过第二电阻、串联变压器与电网连接，每一个相单元均为MMC结构。2.一种如权利要求1所述的统一潮流控制器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对所述串联换流器和所述并联换流器进行电路等效，分别获得所述串联换流器和所述并联换流器的每一相的交流端口电压；S2、将所述串联换流器的三相交流端口电压、三相输入电流转换为d、q轴坐标系下的电压分量和电流分量，将所述并联换流器的三相交流端口电压、三相输入电流转换为d、q轴坐标系下的电压分量和电流分量，并将串联变压器和并联变压器的电压分别转换为d、q轴坐标系下的电压分量；S3、建立所述统一潮流控制器的欧拉-朗格朗日模型，根据欧拉-朗格朗日模型、所述串联换流器的d、q轴的电压分量和电流分量、串联变压器的d、q轴的电压分量获得所述串联换流器的控制律，根据欧拉-朗格朗日模型、所述并联换流器的d、q轴的电压分量和电流分量、并联变压器的d、q轴的电压分量，获得所述并联换流器的控制律。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：将所述串联换流器和所述并联换流器的每一相中的子模块等效为受控电压源，获得所述串联换流器和所述并联换流器的单相电路图；基于基尔霍夫定理对所述单相电路图进行求解，获得单相电路的交流端口电压表达式；根据所述表达式对所述单相电路图进行等效，获得单相电路图的等效电路；根据所述等效电路计算获得所述单相电路的直流侧电压和交流端口电压。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述表达式对所述单相电路图进行等效，获得单相电路图的等效电路具体包括：将所述单相电路的上桥臂的所有子模块等效为第一受控电压源，将所述下桥臂的所有子模块等效为第二受控电压源，将所述上、下桥臂的等效电感折算到交流侧，电感值变为原电感值的一半；使得所述第一受控电压源和所述第二受控电压源串接于所述相单元的直流侧电压源之间，所述第一受控电压源和所述第二受控电压源的连接点为所述相单元的交流端口，所述交流端口与所述折算后的电感连接。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述等效电路的直流侧电压和交流端口电压为：其中，Udc为所述直流侧电压，urj为第j相的交流端口电压，j为a相、b相或c相，upj为第j相的第一受控电压源的电压值，unj为第j相的第二受控电压源的电压值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中根据欧拉-朗格朗日模型、所述串联换流器的d、q轴的电压分量和电流分量，获得所述串联换流器的控制律具体包括：其中，u＝[kuc2_d-SsdUdckuc2_q-SsqUdc]T，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婧，李植鹏，訾振宁，赵东元，肖鸣，谢莹华，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：广东,44