一种柔性直流宽频带振荡的广谱自适应阻塞控制方法技术

本发明专利技术涉及电力系统稳定性分析与控制领域，尤其涉及一种柔性直流宽频带振荡的广谱自适应阻塞控制方法。本方法利用电压/电流互感器实时采样换流站出口处电气信号，将其转换为可控的数字信号，通过离散傅里叶变换确定振荡模式频域信息，并根据对称分量法得到序分量信息；根据谐波分量发散收敛趋势和幅值大小筛选主振荡模式，通过比较主振荡模式频率和各个控制模块作用的频率范围，确定带阻滤波器的投入位置；根据是否考虑频率耦合效应，确定滤波器的投入数目及核心参数，投运带阻滤波器，实现振荡抑制。本发明专利技术对于不同频率的振荡都具有良好的适应性，能够处理频率时变不定的柔直系统宽频带振荡，确保电网安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流宽频带振荡的广谱自适应阻塞控制方法
本专利技术涉及电力系统稳定性分析与控制领域，尤其涉及一种柔性直流宽频带振荡的广谱自适应阻塞控制方法。
技术介绍
近些年来，随着电力电子设备在电力系统中的广泛应用，在柔性直流输电系统(以下简称柔直系统)中出现了新型的宽频带振荡问题，振荡频率涉及数十至数千Hz，振荡频率范围广并且具有显著的时变特性与不确定性。例如，在德国北海BorWin1工程中，海上风电经柔直并网时发生了250～350Hz振荡；法国-西班牙点对点柔直联网INELFE工程中出现了1700Hz左右的高频振荡事件。此外，在2017年4月，南方电网鲁西背靠背异步联网工程也发生了1272Hz左右的高频振荡事件，最终导致柔直单元跳闸、系统停运。柔直系统宽频带振荡已严重制约可再生能源的消纳、威胁电网的安全稳定运行，亟需可行有效的抑制方法来解决宽频带振荡问题。电力系统的电力电子化特性改变了传统电力系统的输电方式，以电子式控制为主导的多样化设备间高维度相互作用代替了传统电力系统中以机电耦合为主导的动态相互作用；由传统电力设备、电力电子设备及其控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性直流宽频带振荡的广谱自适应阻塞控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n(1)采集柔直系统电气信号：/n利用电压互感器或电流互感器，以固定采样频率f

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流宽频带振荡的广谱自适应阻塞控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)采集柔直系统电气信号：
利用电压互感器或电流互感器，以固定采样频率fs实时采集柔直换流站出口的三相交流电压信号uabc或电流信号iabc；
(2)电气信号数模转换：
利用数模转换器，将步骤(1)采集得到的一个时间窗T内的柔直换流站出口的三相交流电压信号uabc或电流信号iabc转换为可控的数字信号xabc[n]，信号长度为M；
(3)获取振荡模式信息：
对步骤(2)转换后的数字信号进行离散傅里叶变换，确定每相振荡模式的频域信息，每相数字信号xabc[n]的N点离散傅里叶变化表达式为：



式中，xabc[n]为采集到的每相的数字信号，N为傅里叶变换区间的长度，N≥M，k表示傅里叶变换后的第k个频谱分量，j表示虚数单位，n表示采集到的第n个数据；
利用对称分量法，通过下式对离散傅里叶变换的各相结果Xabc[k]进行坐标变换，得到柔直换流站振荡模式的正负零序分量为：



式中，a表示坐标变换旋转因子，Xp[k]表示正序分量，Xn[k]表示负序分量，X0[k]表示零序分量；
(4)传送振荡模式筛选与信息：
根据步骤(3)的正负序谐波分量Xp[k]、Xn[k]的幅值大小和发散收敛趋势，筛选出主振荡模式：在相邻两个时间窗内，当后一个时间窗内的单个谐波幅值|Xp[fh]|或|Xn[fh]|大于前一个时间窗内相应频率下的谐波幅值，且后一个时间窗内的单个谐波幅值|Xp[fh]|或|Xn[fh]|超过正序基波幅值|Xp[f1]|的一定限值时，对于电压信号，参考限值为1％-3％，对于电流信号，参考限值为2％-10％，相应的谐波分量Xp[k]或Xn[k]即为主振荡模式，其中，f1为基波频率，fh为谐波频率；遍历采样数字信号xabc[n]中的所有两两相邻的两个时间窗，重复本步骤，实时将检测到的主振荡模式的谐波频率fh通过光纤/无线通信方式，发送到柔直换流站中的阻塞控制器；若同时检测出多个主振荡模式，则将所有筛选出的主振荡模式谐波频率打包传送到柔直换流站中的阻塞控制器；
(5)确定主振荡模...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小荣，满九方，陈垒，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11