基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法技术

技术编号:26604807 阅读:50 留言:0更新日期:2020-12-04 21:28
本发明专利技术公开一种基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法,通过预设的控制策略对MMC的电气参数进行控制,将控制策略等效为一个电容大小可调的虚拟电容器,根据电压波动的幅度调整虚拟电容器的虚拟系数,以对DC电压波动进行抑制。本发明专利技术的有益效果是:通过预设MMC中的控制策略,可使变换器与虚拟电容表现出类似于拥有一个大小可调的电容器的变换器与直流供电网络并联的物理行为,虚拟电容器表示经本发明专利技术所提控制策略之后的MMC的行为。具体而言,通过调整虚拟系数来改变虚拟电容的大小,从而影响直流供电网络的惯性,以至其能够使直流供电网络抑制电压波动的能力增强,提高直流供电网络的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法
本专利技术涉及柔性直流输电
,尤其涉及一种基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法。
技术介绍
模块化多电平变流器(modularmultilevelconverterMMC)是柔性直流输电系统常用的变流器拓扑。目前在高压直流输电工程中常用的变换器为VSC,该变换器含有与DC电网相连的大电容,DC电网的惯性大小取决于与其相连的电容的大小,若一个大电容与DC电网相连,那么该DC电网就有较高的惯性,相反,若连接的电容较小,那么该DC电网的惯性就较小,但该电容端电压与DC输电网络电压成耦合关系,这是它的一个突出缺点,除此之外,VSC的输出信号与理想信号差别较大,需经过多重滤波才可获得理想信号。对于直流系统来说,直流电压的动态变化取决于系统电容器中储存能量的大小,根据相关文献所述,对于典型的MMC系统,在发生电压波动后,其能够维持直流电压恒定时间只有40ms,这对系统的运行是相当不利的。其中,现有技术中部分的MMC控制策略不是基于能量的,当变换器桥臂电压与直流供电网络之间产生电压差之后,DC供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法,其特征在于,通过预设的控制策略对MMC的电气参数进行控制,将所述控制策略等效为一个电容大小可调的虚拟电容器,根据电压波动的幅度调整所述虚拟电容器的虚拟系数,以对DC电压波动进行抑制。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法,其特征在于,通过预设的控制策略对MMC的电气参数进行控制,将所述控制策略等效为一个电容大小可调的虚拟电容器,根据电压波动的幅度调整所述虚拟电容器的虚拟系数,以对DC电压波动进行抑制。


2.如权利要求1所述的基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法,其特征在于,所述控制策略包括,定义变换器与直流供电网络相连接的点为公共连接点,将所述公共连接点的电压实际值的平方值、所述公共连接点的电压标称值的平方值、MMC内部能量标称值,以及一个大小可调的虚拟惯性系数作为输入,输出MMC内部能量参考值,计算方法如下:



其中,为MMC内部能量的参考值,Ctot为集中电容器的电容值,vdc为公共连接点的电压实际值,vdc0为公共连接点的电压标称值,为MMC内部能量标称值,kVI为虚拟惯性系数。


3.如权利要求2所述的基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法,其特征在于,所述控制策略还包括,将所述MMC内部能量参考值与MMC内部能量实际值作为输入,能量跟踪部分由PI控制器控制w∑跟随的变化,有对于计算虚拟电容的吸收功率参考值,计算方法如下:



其中,w∑为内部能量实际值,Ceq为聚合电容器的电容大小,有Ceq=6Ctot,为虚拟电容吸收功率的参考值。


4.如权利要求3所述的基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法,其特征在于,所述控制策略还包括,将所述公共连接点的电压实际值的平方值与所述公共连接点的电压参考值的平方值作为输入,输出交流功率的参考值,计算方法如下:



其中,为交流功率参考值,Fv(s)为PI控制器,为公共连接点的电压参考值。


5.如权利要求4所述的基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法,其特征在于,所述控制策略还包括,输入直流功率参考值与直流功率实际值的差值,输出与直流功率相关的第一中间电流量参考量,计算方法如下:
直流功率参考值直流功率实际值Pdc=vdcidiffi



其中,h(v)为PI控制器,idiffi分别为桥臂电流共模分量的参考值与实际值。


6.如权利要求5所述的基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法,其特征在于,所述控制策略还包括,将所述交流有功功率参考值和交流用功功率实际值的差值,以及交流无功功率参考值和交流无功功率实际值的差值作为输入,输出与交流功率相关的第二中间电流量参考值,计算方法如下:

【专利技术属性】
技术研发人员:李清
申请(专利权)人:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心
类型:发明
国别省市:广东;44

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