【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流输电系统站间H∞解耦控制器
本专利技术属于电力工程
具体涉及一种柔性直流输电系统站间H∞解耦控制器设计方法。
技术介绍
柔性直流输电系统(VSC-HVDC)可以实现风力发电并网、异步电网互联及向无源网络供电，然而直流输电线路的弱惯性使得VSC换流站之间存在强烈的耦合关系，且系统功率波动、短时故障等使得VSC换流站外部扰动频繁，进而导致换流站间交互作用复杂，换流站间无法独立运行。传统的柔性直流输电系统解耦控制仅针对站内有功、无功类被控量间的耦合，忽略了换流站间各被控量间的交互作用。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，根据H∞控制原理，提供一种柔性直流输电系统VSC换流站站间H∞解耦控制器设计方法，能削弱两个换流站之间的耦合关系，在功率波动及短时故障时，弱化两端所连交流电网之间的相互干扰。本专利技术提供的技术方案是：柔性直流输电系统站间H∞解耦控制器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立两端柔性直流输电系统主电路等效拓扑图。其特征在于，两端交流系统1，交流系统等效电阻2、等效电抗3，交流滤波器4滤除高频谐波，VSC侧联结变压器和相电抗器的...
【技术保护点】
1.一种柔性直流输电系统站间H∞解耦控制器，其特征在于，基于柔性直流输电系统全局小信号数学模型进行换流站间H∞解耦，所述柔性直流输电系统全局小信号数学模型描述一个两端柔性直流输电系统，该主电路包括一个由VSC换流器组成的整流站、以及一个由VSC换流器组成的逆变站；电网1连接整流站，整流站采用定有功功率、定无功功率控制，电网2侧连接逆变站，逆变站采用定直流电压、定无功功率控制；在VSC整流站和逆变站直流侧均设置稳压电容C以稳定直流电压，在VSC整流站和逆变站交流侧均设置低通滤波器以滤除高频谐波；VSC整流站和逆变站交流侧均接联接电抗器及变压器，最后接交流系统；系统实现有功功率...
【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电系统站间H∞解耦控制器，其特征在于，基于柔性直流输电系统全局小信号数学模型进行换流站间H∞解耦，所述柔性直流输电系统全局小信号数学模型描述一个两端柔性直流输电系统，该主电路包括一个由VSC换流器组成的整流站、以及一个由VSC换流器组成的逆变站；电网1连接整流站，整流站采用定有功功率、定无功功率控制，电网2侧连接逆变站，逆变站采用定直流电压、定无功功率控制；在VSC整流站和逆变站直流侧均设置稳压电容C以稳定直流电压，在VSC整流站和逆变站交流侧均设置低通滤波器以滤除高频谐波；VSC整流站和逆变站交流侧均接联接电抗器及变压器，最后接交流系统；系统实现有功功率由电网1流向电网2；柔性直流输电系统状态方程的形式如式(1)；其中状态变量x＝[Δisd1Δisq1Δusd1Δusq1Δucd1Δucq1Δud1ΔidΔud2Δisd2Δisq2Δusd2Δusq2Δucd2Δucq2]T，输入变量u＝[Δud1＇Δuq1＇Δud2＇Δuq2＇]T；系统矩阵A为15×15方阵，输入矩阵B为15×4矩阵；其中输入变量如式(2)所示；其中isd1、isq1分别为整流器交流电流d、q轴分量；usd1、usq1分别为整流站交流母线电压d、q轴分量；ucd1、ucq1分别为整流器交流出口电压d、q轴分量；ud1、ud2分别为整流器、逆变器直流侧电压；id为直流线路电流；isd2、isq2分别为逆变器交流电流d轴、q轴分量；usd2、usq2分别为逆变站交流母线电压d、q轴分量；ucd2、ucq2分别为逆变器交流出口电压d、q轴分量；L1为整流站换流变压器和联结电抗器的等效电感；L2为逆变站换流变压器和联结电抗器的等效电感；ω0为dq轴旋转角频率；包括以下步骤：步骤1、根据柔性直流输电系统状态空间方程，构建控制对象输入与输出变量之间的传递函数矩阵；整流站控制目标为交流侧有功功率P1和无功功率Q1，逆变站控制目标为直流侧直流电压ud2和交流侧无功功率Q2；输出变量设为y＝[ΔP1ΔQ1Δud2ΔQ2]T，柔性直流输电系统的控制对象G(s)为4×4阶传递函数矩阵，如式(3)：步骤2、根据S/T/KS混合灵敏度H∞鲁棒控制原理，设置性能权函数参数；S/T/KS混合灵敏度H∞算法，要给出(体现控制性能)、(体现鲁棒稳定性和对测量噪声是否敏感)和(处罚过大输入)的峰值界，这些要求综合为式(4)；其中K是H∞控制器，有z＝Nω，控制目标是由ω到z的H∞范数最小；其中ω为参考指令r或者外部扰动d，z为加权输入z1＝Wuu、加权输出z2＝WTy以及加权控制误差z3＝Wp(...
【专利技术属性】
技术研发人员：余瑜，李鸿亮，徐立超，田野，吕爽，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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