一种基于改进下垂控制器的柔性直流输电变流器控制方法技术

技术编号:23561275 阅读:23 留言:0更新日期:2020-03-25 06:06
一种柔直换流器下垂控制的改进方法,有功频率下垂模块输出电网同步信号,无功电压下垂模块输出变流器电压幅值给定信号,二者实现换流阀输出电压相位和幅值与电网同步,不依赖锁相环能够提高换流阀接入弱交流系统的稳定性,同时为孤岛和联网控制模式的切换提供便利条件。暂态有功调节模块利用暂态有功给定值和反馈值的误差,计算暂态有功电流给定值的补偿信号,加快下垂控制有功动态响应过程,暂态有功调节模块中设置比例微分环节,实现暂态有功调节模块在稳态时输出基本为0,功率阶跃等暂态过程中输出补偿分量,加快有功功率跟踪给定。同时保持稳态运行时换流器的下垂特性,保证系统稳定性。

A control method of flexible HVDC converter based on improved droop controller

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进下垂控制器的柔性直流输电变流器控制方法
本专利技术涉及的是一种柔性直流输电变流器控制领域的方法,具体是一种针对传统变流器下垂控制的改进方法,提高变流器有功功率跟踪速度。
技术介绍
柔性直流输电换技术已广泛应用于大规模风电场、太阳能等新能源并网,网异步互联等领域,随着模块化多电平换流阀技术的发展,柔性直流输电变流器的电压等级和容量需求也不断提高。近期,大型海上风电场经柔性直流输电系统并网的工程也成为新的工程热点,而对于沿海等地区部分电网属于弱交流系统,这对变流器的控制提出了更高的要求。柔性直流输电换流阀通常采用半桥功率单元或全半桥功率单元串联结构,即模块化多电平拓扑。在换流器控制方面,工程上通常采用基于锁相环的双闭环控制策略,即功率或直流电压外环,交流电流内环,其中锁相环计算变流器控制中的相位信息,用于双闭环控制结构中的坐标变换环节和换流器与交流电网保持同步。随着柔性直流输电技术的不断进步,目前柔直技术已向多端系统发展,多个换流站并联与同一直流母线,如南澳的三端,舟山五端柔性直流输电等,各端换流站相互协调运行,具备多种控制方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进下垂控制器的柔性直流输电变流器控制方法,其特征在于,包括:有功频率下垂模块、无功电压下垂模块、坐标变换模块、交流电压控制模块、电流控制模块、暂态有功调节模块、坐标反变换模块;/n有功频率下垂模块输出电网同步信号θ,分别与坐标变换模块和坐标反变换模块相连,为二者提供坐标变换所需的电网同步信息;坐标变换模块利用电网同步信息将输入信号换流器三相交流电压E

【技术特征摘要】
1.一种基于改进下垂控制器的柔性直流输电变流器控制方法,其特征在于,包括:有功频率下垂模块、无功电压下垂模块、坐标变换模块、交流电压控制模块、电流控制模块、暂态有功调节模块、坐标反变换模块;
有功频率下垂模块输出电网同步信号θ,分别与坐标变换模块和坐标反变换模块相连,为二者提供坐标变换所需的电网同步信息;坐标变换模块利用电网同步信息将输入信号换流器三相交流电压Eabc和三相交流电流Iabc变换为同步旋转坐标系下dq轴分量,输出交流电压dq轴分量Edfbk、Eqfbk以及交流电流dq轴分量Idfbk、Iqfbk,分别与交流电压控制模块和交流电流控制模块相连,Edfbk、Eqfbk、Idfbk、Iqfbk作为交流电压和交流电流的反馈值。无功电压下垂模块输出交流电压幅值给定信号Edref,与交流电压控制模块相连,为交流电压控制模块提供交流电压给定信号。交流电压控制模块输出的第一d轴电流给定信号Idref1与暂态有功调节模块输出Id_trun2相加,经第一限幅环节得到第二d轴电流给定信号Idref2。交流电压控制模块输出的第一q轴电流给定信号Iqref1经第二限幅环节得到第二q轴电流给定信号Iqref2。第二d轴电流给定信号Idref2和第二q轴电流给定信号Iqref2与电流控制模块相连,电流控制模块输出端Vdref、Vqref与暂态有功调节模块和坐标反变换模块相连。坐标反变换模块输出换流器三相调制信号Vref_abc。


2.根据权利要求1所述的一种基于改进下垂控制器的柔性直流输电变流器控制方法,其特征在于,所述的有功频率下垂模块的输入量包括:有功功率给定信号Pref,有功功率反馈信号Pfbk和电网电压额定频率值ω0。输出量为电网同步信号θ。有功功率给定信号Pref与有功功率反馈信号Pfbk的差值与有功下垂控制器Kp相连,下垂控制器输出端Δω与电网电压额定频率值ω0相加,并与积分器输入端相连,积分器输出θ即为电网同步信号。


3.根据权利要求1所述的一种基于改进下垂控制器的柔性直流输电变流器控制方法,其特征在于,所述无功电压下垂模块的输入量包括:无功功率给定信号Qref、无功功率反馈信号Qfbk和交流电压额定幅值E0。输出量为交流电压d轴分量给定信号Edref。无功功率给定信号Qref与无功功率反馈信号Qfbk的差值与无功电压下垂控制器Kq相连,无功电压下垂控制器Kq输出端与电网电压额定幅值E0相加,得到交流电压d轴分量给定信号Edref。


4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:王国强翁海清刘小勇廖其艳张世超刘林岳伟
申请(专利权)人:荣信汇科电气技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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