基于变换器并网装备的多尺度惯量控制方法及附加控制器技术

本发明专利技术公开了一种基于变换器并网装备的多尺度惯量控制方法及附加控制器，包括：根据扰动时的时间响应速度，将变换器并网装备的控制模块划分为直流电压控制尺度和交流电流控制尺度模块；将锁相坐标系下的端电压q轴分量分别通过不同频段的滤波器及信号转换模块，输出与所述不同时间尺度控制模块对应的控制信号；将低频段和高频段控制信号分别附加至直流电压控制尺度模块的有功支路和交流电流控制尺度模块的无功支路上，从而充分利用变换器并网装备有功/无功支路对系统不同时间尺度信号的不同响应程度，高效协调地为系统不同时间尺度提供惯量支撑。此外，本发明专利技术不会额外增加传感器的数量并改变稳态时变换器并网装备向电网注入的有功/无功功率。

【技术实现步骤摘要】
基于变换器并网装备的多尺度惯量控制方法及附加控制器
本专利技术属于电力系统频率稳定控制
，更具体地，涉及一种基于变换器并网装备的多尺度惯量控制方法及附加控制器。
技术介绍
随着电力电子技术的快速和持续发展，电压源型变换器在电力系统中的渗透率越来越高，其对电力系统所关注的电压幅值/频率动态过程的影响也越来越大。为了输出恒定的有功/无功功率，变换器并网装备输出的电压幅值/频率会快速跟随电网电压幅值/频率的变化而变化，因此难以对电力系统提供有效的惯量支撑。近年来，因电网惯量支撑能力不足而发生了多起停电事故，如南澳“9.28”大停电、英国“8.9”大停电等。因此，如何提高含大规模变换器并网装备的电力系统惯量支撑能力已成为电力系统安全稳定运行的重要问题。目前，学术界和工业界对变换器并网装备的惯量控制展开了大量研究。其中应用最广泛的是虚拟同步机控制原理，即将变换器并网装备的控制按照同步发电机转子运动等过程进行设计，从而让变换器并网装备类似于同步发电机具备惯量支撑能力，但是这种控制及方法需要对整个装备的控制进行升级和改造，无法大规模适用于现有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于变换器并网装备的多尺度惯量控制方法，其特征在于，包括下述步骤：/n(1)根据变换器并网装备内部储能元件大小和控制器响应速度，将变换器并网装备的控制模块划分为不同时间尺度的控制模块；/n(2)将锁相坐标系下的端电压q轴分量分别进行不同频段滤波，获得与所述不同时间尺度控制模块对应的不同频段信号；/n(3)对不同频段信号进行处理后获得对应时间尺度控制模块的控制信号；/n(4)通过将低频段对应的控制信号附加至直流电压控制尺度模块的有功支路上，并将高频段对应的控制信号附加至交流电流控制尺度模块的无功支路上，实现变换器并网装备的多尺度惯量控制，使得变换器并网装备能够在不同时间尺度上高效协调地响...

【技术特征摘要】
1.一种基于变换器并网装备的多尺度惯量控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)根据变换器并网装备内部储能元件大小和控制器响应速度，将变换器并网装备的控制模块划分为不同时间尺度的控制模块；
(2)将锁相坐标系下的端电压q轴分量分别进行不同频段滤波，获得与所述不同时间尺度控制模块对应的不同频段信号；
(3)对不同频段信号进行处理后获得对应时间尺度控制模块的控制信号；
(4)通过将低频段对应的控制信号附加至直流电压控制尺度模块的有功支路上，并将高频段对应的控制信号附加至交流电流控制尺度模块的无功支路上，实现变换器并网装备的多尺度惯量控制，使得变换器并网装备能够在不同时间尺度上高效协调地响应系统频率变化，为系统提供多尺度惯量支撑。


2.如权利要求1所述的多尺度惯量控制方法，其特征在于，在步骤(1)中，将所述变换器并网装备的控制模块划分为直流电压控制尺度模块和交流电流控制尺度模块；所述直流电压控制尺度的响应速度为100ms级，所述交流电流控制尺度的响应速度为10ms级。


3.如权利要求1或2所述的多尺度惯量控制方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述锁相坐标系下的端电压q轴分量用于反应系统频率的变化率。


4.如权利要求1-3任一项所述的多尺度惯量控制方法，其特征在于，在步骤(2)中，将锁相坐标系下的端电压q轴分量分别进行低通滤波和高通滤波，并获得低频段信号和高频段信号。


5.如权利要求1-4任一项所述的多尺度惯量控制方法，其特征在于，所述变换器并网装备直流电压控制尺度模块的有功支路为直流电压控制支路；所述变换器并网装备交流电流控制尺度模块的无功支路为q轴电流控制支路。


6.一种用于变换器并网装备的多尺度惯量附加...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁小明，周蓉，李胜，何维，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42