一种考虑直流动态特性影响的新一代调相机励磁控制参数整定方法技术

技术编号:23364804 阅读:37 留言:0更新日期:2020-02-18 18:07
本发明专利技术提供一种考虑直流动态特性影响的新一代调相机励磁控制参数整定方法,包括(1)建立调相机的电磁方程和直流方程;(2)根据调相机控制系统与直流控制系统,建立简化的含直流影响的调相机励磁控制系统简化模型;(3)建立含直流影响的调相机励磁控制系统简化模型的开环传递函数模型和闭环传递函数模型;(4)求解闭环系统穿越频率的取值范围;(5)根据闭环系统穿越频率的取值范围,以PI控制系统最大相位裕度要求为目标,设计PI控制参数;(6)根据步骤(5)取得的PI控制参数,绘制开环传递函数的根轨迹图,分析系统稳定性。本发明专利技术可使得调相机无功功率可以根据直流系统无功需求快速发出并确保励磁控制系统稳定性。

A new method of adjusting excitation control parameters of a new generation of condenser considering the influence of DC dynamic characteristics

【技术实现步骤摘要】
一种考虑直流动态特性影响的新一代调相机励磁控制参数整定方法
本专利技术属于电力系统
,更具体地,涉及一种考虑直流动态特性影响的新一代调相机励磁控制参数整定方法。
技术介绍
由于特高压直流输电工程在技术上、经济上和安全性等方面的突出优势,我国已成为世界范围内远距离直流输电应用前景最为广阔的国家。但随着公司电网“强直弱交”问题的日渐突出,特高压直流输电工程对电网动态无功支撑提出了更高的需求,因此具有大容量双向动态无功支撑优等特点的新一代大型调相机应运而生,并将在特高压电网大规模部署开来。然而,特高压直流需要调相机快速发出无功功率支撑电网电压,调节调相机励磁控制系统参数可以有效提升调相机无功出力速率,特别是直流控制系统运行特性对调相机控制系统动态性能有影响,因此需要考虑直流系统动态响应特性,从快速性和稳定性角度涉及调相机励磁参数,确保调相机无功功率能快速发出的同时确保控制系统稳定。针对此,本专利技术针对特高压直流换流站中调相机控制参数整定缺乏考虑直流系统动态响应特性的问题,提出一种考虑直流动态特性影响的新一代调相机励磁控制参数整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑直流动态特性影响的新一代调相机励磁控制参数整定方法,其特征在于包括如下步骤:/n(1)建立调相机的电磁方程和直流方程;/n(2)根据调相机控制系统与直流控制系统,建立简化的含直流影响的调相机励磁控制系统简化模型;/n(3)建立含直流影响的调相机励磁控制系统简化模型的开环传递函数模型和闭环传递函数模型;/n(4)根据理想闭环带宽一般为开环控制系统的穿越频率为1.1至1.4倍,求解闭环系统穿越频率的取值范围;/n(5)根据闭环系统穿越频率的取值范围,以PI控制系统最大相位裕度要求为目标,设计PI控制参数;/n(6)根据步骤(5)取得的PI控制参数,绘制开环传递函数的根轨迹图,分析系统稳...

【技术特征摘要】
1.一种考虑直流动态特性影响的新一代调相机励磁控制参数整定方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)建立调相机的电磁方程和直流方程;
(2)根据调相机控制系统与直流控制系统,建立简化的含直流影响的调相机励磁控制系统简化模型;
(3)建立含直流影响的调相机励磁控制系统简化模型的开环传递函数模型和闭环传递函数模型;
(4)根据理想闭环带宽一般为开环控制系统的穿越频率为1.1至1.4倍,求解闭环系统穿越频率的取值范围;
(5)根据闭环系统穿越频率的取值范围,以PI控制系统最大相位裕度要求为目标,设计PI控制参数;
(6)根据步骤(5)取得的PI控制参数,绘制开环传递函数的根轨迹图,分析系统稳定性。


2.如权利要求1所述的考虑直流动态特性影响的新一代调相机励磁控制参数整定方法,其特征在于:步骤(1)具体为:
首先建立调相机电压和磁链方程为:






其中,Vd和Vq分别为d轴和q轴电压;Vf为励磁电压;为各绕组的总磁链,分别表示d轴绕组、q轴绕组、励磁绕组、阻尼绕组D轴和阻尼绕组Q轴磁链;表示各绕组初始电抗;xd、xq、xf分别表示各绕组自感抗;xaf、xaD、xaQ、xaf、xDf、xDa、xQa、xfa、xfQ、xfD分别表示各绕组间互感抗;r表示各绕组电阻;Id、Iq、If、ID、IQ分别表示各绕组电流;s表示微分算子;
进一步地,建立直流系统动态方程:



其中,Udr,Udi分别为直流整流侧和逆变侧电压;Lr,Li,Ld分别为整流侧和逆变侧平波电抗器电感,以及直流线路感抗,Rd为直流线路电阻,Id为直流电流。


3.如权利要求1所述的考虑直流动态特性影响的新一代调相机励磁控制参数整定方法,其特征在于:步骤(2)中所建立的调相机励磁系统简化控制模型是将电压内环原有结构保留,将高压母线电压和无功功率联合控制结构进行简化,得到只与机...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖繁周友斌杨丹周鲲鹏邵德军徐友平王涛曹侃王文娜饶渝泽蔡德福余笑东王莹刘海光瞿子涵张弛
申请(专利权)人:国网湖北省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司国家电网公司华中分部
类型:发明
国别省市:湖北;42

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