【技术实现步骤摘要】
一种改进的柔性直流输电系统的直接功率控制方法
本专利技术涉及一种改进的柔性直流输电系统的直接功率控制方法，属于电力电子领域。
技术介绍
柔性直流输电系统系统是近年来引起人们兴趣的柔性直流网络。它具有许多优点，如改善电能质量、独立快速控制有功和无功功率、连接到远程发电或隔离负荷供电、促进电网连接等。这些优势使其在全球能源传输系统中发挥了越来越大的作用，并显示出在输配电系统中大规模应用的潜力。然而，可能由于负荷变化剧烈，或者由于可再生能源发电系统的间歇性和随机变化，柔性直流输电系统所连接的电网的运行条件可能会发生剧烈变化。因此，柔性直流输电系统所需要的控制技术确保鲁棒运行以保证系统稳定。已有许多研究基于比例积分(PI)环的矢量控制，对柔性直流输电系统的建模和控制。然而，这些控制器的性能在很大程度上取决于它们的参数，这些参数是由原始系统的线性化来调节的。这意味着，如果系统的工作条件根据系统线性化而变化，其性能可能会降低。针对这一问题，已有许多研究，如自适应并行多PI控制器、模型预测控制、反馈线性化控制、滑模控制、基于反馈线...
【技术保护点】
1.一种改进的柔性直流输电系统的直接功率控制方法，其特征在于包括如下步骤：/n步骤1：对一个两端柔性直流输电系统进行了数学建模，研究模型中系统参数对换流器输出功率的影响；/n步骤2：根据步骤1中建立的数学模型，分析模型中系统参数对换流器输出功率的影响的基础上，建立柔性直流输电系统的直接功率模型；/n步骤3：根据步骤2中建立的柔性直流输电系统的直接功率模型的基础上，利用Lyapunov理论提出了一种保证系统渐近稳定的直接功率控制方法，并对控制器进行设计。/n
【技术特征摘要】
1.一种改进的柔性直流输电系统的直接功率控制方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：对一个两端柔性直流输电系统进行了数学建模，研究模型中系统参数对换流器输出功率的影响；
步骤2：根据步骤1中建立的数学模型，分析模型中系统参数对换流器输出功率的影响的基础上，建立柔性直流输电系统的直接功率模型；
步骤3：根据步骤2中建立的柔性直流输电系统的直接功率模型的基础上，利用Lyapunov理论提出了一种保证系统渐近稳定的直接功率控制方法，并对控制器进行设计。
2.根据权利要求1所述的一种改进的柔性直流输电系统的直接功率控制方法，其特征在于：所述步骤1中两端柔性直流输电系统通过变压器连接到交流网络；交流电网由一个交流电压源和两条并联的输电线组成，这两条输电线也与变压器相连；这个互连点被称为公共耦合点。
3.根据权利要求2所述的一种改进的柔性直流输电系统的直接功率控制方法，其特征在于：步骤1中：对一个两端柔性直流输电系统进行了数学建模，研究模型中系统参数对换流器输出功率的影响；
将krichhoff第二定律应用于VSC1和PCC之间，并将krichhoff第一定律应用于直流侧，得到两端柔性直流输电系统在参考坐标系下的数学模型如下：
其中iαβ1和vαβ分别是输入电流和网络电压。R和L分别是VSC1变压器的电阻效应和电感效应。mαβ1[-1,1]是VSC1的调制指数。C是VSC1的电容器，vdc1是它的电压.idc是直流电流。
相应的，VSC2数学模型是：
直流链路环节数学模型可表示为：
其中Rdc和Ldc是直流链路环节的电阻和电感。
4.根据权利要求3所述的一种改进的柔性直流输电系统的直接功率控制方法，其特征在于：步骤2中：根据步骤1中建立的数学模型，分析模型中系统参数对换流器输出功率的影响的基础上，建立了柔性直流输电系统的直接功率模型；
改变具有有功和无功功能的两端柔性直流输电系统的动态模型；定义参考帧α-β坐标系中的瞬时有功和无功功率：
其中P和Q分别是PCC处的瞬时有功和无功功率；
VSC1的瞬时功率是输入，而VSC2的输出是瞬时功率；
对公式(3)求导：
参考帧α-β坐标系中的交流电压为：
其中，V表示交流电网的电压大小，ω是其角频率；vα,vβ是α-β坐标系中的交流电压。对公式(5)求导数：
把公式(1)和(6)中的第一个方程带入公式(4)中得：
R和L分别是VSC1变压器的电阻和电感。mαβ1[-1,1]是VSC1的调制指数。vdc1是直流侧电压。P1，Q1分别是VSC1的有功和无功功率。
由上式可以等到αβ坐标系下电流的状态空间方程：
vα,vβ是α-...
【专利技术属性】
技术研发人员：褚国伟，万立新，张伟，葛乐，黄奇峰，戚星宇，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司常州供电分公司，国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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