常规直流二次链路的阻尼特性评估方法、装置和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种常规直流二次链路的阻尼特性评估方法，计算常规直流输电系统的核心电气量在二次链路的采样、滤波、控制和触发环节中针对特定频率的滞后相位，并叠加计算得到所述核心电气量在二次链路的总滞后相位；根据所述核心电气量在二次链路的总滞后相位，评估常规直流二次链路在所述特定频率下的阻尼特性。本发明专利技术公开了相应的评估装置和介质。采用本发明专利技术实施例，能够有效地考虑常规直流二次链路带来的滞后相位，以正确评估二次链路的阻尼特性，从而全面排查常规直流输电系统在运行中的谐振风险。

【技术实现步骤摘要】
常规直流二次链路的阻尼特性评估方法、装置和介质
本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种常规直流二次链路的阻尼特性评估方法、装置和介质。
技术介绍
高压直流(highvoltagedirectcurrent，HVDC)输电效率高、节省成本，且不会增加交流系统的稳定风险，运行可靠，目前广泛应用于大规模电能的远距离输送，对提高区域交流电网的安全稳定性具有重要意义。其中，基于电网换相换流器的高压直流输电系统(linecommutatedconverterhighvoltagedirectcurrent，LCC-HVDC)，也即常规直流输电系统，其输电技术发展较早，在我国直流输电领域占据了较大份额。随着常规直流输电的发展，相关的谐波谐振问题日益突出。常规直流的换流器在交流侧为谐波电流源，在直流侧为谐波电压源。在某些特定条件下，可能引发谐波放大甚至谐振失稳，并导致直流系统闭锁。通常情况下，直流谐振特性主要采用阻抗频率特性扫描方法来计算，主要考虑的是一次系统的固有谐振频率。然而，在实施本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术至少存在如下问题：现有的谐振特性计算方法只考虑了一次系统的固有谐振频率，忽略了二次系统链路延时对谐振的作用。不同频率的电气量经过采样、滤波和控制等二次系统链路环节，会产生不同的滞后相位，且有可能最终导致针对某一特定频率产生负阻尼的控制效果。常规直流输电一次系统在谐振频率下的阻抗较小，如果在此谐振频率下二次链路输出负阻尼的控制效果，则在某些扰动激发下，可能出现此谐振频率的增幅振荡至闭锁，严重影响输电系统的安全稳定运行。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种常规直流二次链路的阻尼特性评估方法、装置和介质，能有效考虑常规直流二次链路带来的滞后相位，以正确评估二次链路的阻尼特性，从而全面排查常规直流输电系统在运行中的谐振风险。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种常规直流二次链路的阻尼特性评估方法，包括：获取常规直流输电系统的核心电气量在二次链路的采样环节中的延时，并根据所述采样环节的延时，计算在特定频率下采样环节的滞后相位，作为第一滞后相位；其中，所述特定频率为根据常规直流一次系统阻抗扫描得到的固有谐振频率；获取所述核心电气量在二次链路的滤波环节中的传递函数，并根据所述滤波环节的传递函数，计算在所述特定频率下滤波环节的滞后相位，作为第二滞后相位；获取所述核心电气量在二次链路的控制环节中的控制器参数和控制程序处理周期，并根据所述控制环节的PI控制器参数和控制程序处理周期，计算在所述特定频率下控制环节的滞后相位，作为第三滞后相位；获取所述核心电气量在二次链路的触发环节的触发处理周期，并根据所述触发环节的触发处理周期，计算在所述特定频率下触发环节的滞后相位，作为第四滞后相位；根据所述第一滞后相位、第二滞后相位、第三滞后相位和第四滞后相位，叠加计算得到所述核心电气量在二次链路的总滞后相位；根据所述核心电气量在二次链路的总滞后相位，评估常规直流二次链路在所述特定频率下的阻尼特性。作为上述方案的改进，所述根据所述采样环节的延时，计算在特定频率下采样环节的滞后相位，作为第一滞后相位，具体为：根据所述采样环节的延时，通过以下计算公式，转换得到在特定频率下采样环节的第一滞后相位：Pd1＝-t1×f1×360；其中，Pd1为第一滞后相位；t1为采样环节的延时；f1为特定频率。作为上述方案的改进，所述二次链路的滤波环节包括硬件滤波环节和数字滤波环节；则所述获取所述核心电气量在二次链路的滤波环节中的传递函数，并根据所述滤波环节的传递函数，计算在所述特定频率下滤波环节的滞后相位，作为第二滞后相位，具体为：根据所述硬件滤波环节的硬件电路，得到所述核心电气量在硬件滤波环节中的第一传递函数，并根据所述第一传递函数，计算在所述特定频率下的硬件滤波环节的滞后相位；根据所述数字滤波环节的控制程序中的数字滤波器，得到所述核心电气量在数字滤波环节中的第二传递函数，并根据所述第二传递函数，计算在所述特定频率下的数字滤波环节的滞后相位；根据所述硬件滤波环节的滞后相位和所述数字滤波环节的滞后相位，叠加得到在所述特定频率下滤波环节的第二滞后相位。作为上述方案的改进，所述二次链路的滤波环节包括数字滤波环节；则所述获取所述核心电气量在二次链路的滤波环节中的传递函数，并根据所述滤波环节的传递函数，计算在所述特定频率下滤波环节的滞后相位，作为第二滞后相位，具体为：根据所述数字滤波环节的控制程序中的数字滤波器，得到所述核心电气量在数字滤波环节中的传递函数；根据所述数字滤波环节的传递函数，计算在所述特定频率下的数字滤波环节的滞后相位，作为所述第二滞后相位。作为上述方案的改进，所述根据所述控制环节的PI控制器参数和控制程序处理周期，计算在所述特定频率下控制环节的滞后相位，作为第三滞后相位，具体为：根据所述控制环节的PI控制器参数，通过以下计算公式，计算所述核心电气量通过所述PI控制器在特定频率下的滞后相位Pd3_1：根据所述控制环节的控制程序处理周期，通过以下计算公式，计算在所述控制环节中所述控制程序处理周期带来的滞后相位Pd3_2：Pd3_2＝-t2×0.5×f1×360；根据所述核心电气量通过所述PI控制器在特定频率下的滞后相位，和所述控制程序处理周期带来的滞后相位，叠加计算得到在所述特定频率下控制环节的第三滞后相位；其中，Ki和Kp为所述控制环节的PI控制器参数；t2为控制程序处理周期；f1为特定频率。作为上述方案的改进，所述根据所述触发环节的触发处理周期，计算在所述特定频率下触发环节的滞后相位，作为第四滞后相位，具体为：根据所述触发环节的触发处理周期，通过以下计算公式，计算在所述特定频率下触发环节的第四滞后相位：Pd4＝-t3×0.5×f1×360；其中，Pd4为第四滞后相位，t3为所述触发环节的触发处理周期，f1为特定频率。作为上述方案的改进，所述根据所述核心电气量在二次链路的总滞后相位，评估常规直流二次链路在所述特定频率下的阻尼特性，具体包括：判断所述核心电气量在二次链路的总滞后相位的大小；当所述总滞后相位的大小处于[-270°，-90°]区间内时，判定所述二次链路在所述特定频率的振荡中提供了负阻尼；当所述总滞后相位的大小处于[-90°，0°]区间内时，判定所述二次链路在所述特定频率的振荡中提供了正阻尼。本专利技术实施例还提供了一种常规直流二次链路的阻尼特性评估装置，包括：第一滞后相位计算模块，用于获取常规直流输电系统的核心电气量在二次链路的采样环节中的延时，并根据所述采样环节的延时，计算在特定频率下采样环节的滞后相位，作为第一滞后相位；其中，所述特定频率为根据常规直流一次系统阻抗扫描得到的固有谐振频率；第二滞后相位计算模块，用于获取所述核心电气量在二次链路的滤波环节中的传递函本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种常规直流二次链路的阻尼特性评估方法，其特征在于，包括：/n获取常规直流输电系统的核心电气量在二次链路的采样环节中的延时，并根据所述采样环节的延时，计算在特定频率下采样环节的滞后相位，作为第一滞后相位；其中，所述特定频率为根据常规直流一次系统阻抗扫描得到的固有谐振频率；/n获取所述核心电气量在二次链路的滤波环节中的传递函数，并根据所述滤波环节的传递函数，计算在所述特定频率下滤波环节的滞后相位，作为第二滞后相位；/n获取所述核心电气量在二次链路的控制环节中的控制器参数和控制程序处理周期，并根据所述控制环节的PI控制器参数和控制程序处理周期，计算在所述特定频率下控制环节的滞后相位，作为第三滞后相位；/n获取所述核心电气量在二次链路的触发环节的触发处理周期，并根据所述触发环节的触发处理周期，计算在所述特定频率下触发环节的滞后相位，作为第四滞后相位；/n根据所述第一滞后相位、第二滞后相位、第三滞后相位和第四滞后相位，叠加计算得到所述核心电气量在二次链路的总滞后相位；/n根据所述核心电气量在二次链路的总滞后相位，评估常规直流二次链路在所述特定频率下的阻尼特性。/n

【技术特征摘要】
1.一种常规直流二次链路的阻尼特性评估方法，其特征在于，包括：
获取常规直流输电系统的核心电气量在二次链路的采样环节中的延时，并根据所述采样环节的延时，计算在特定频率下采样环节的滞后相位，作为第一滞后相位；其中，所述特定频率为根据常规直流一次系统阻抗扫描得到的固有谐振频率；
获取所述核心电气量在二次链路的滤波环节中的传递函数，并根据所述滤波环节的传递函数，计算在所述特定频率下滤波环节的滞后相位，作为第二滞后相位；
获取所述核心电气量在二次链路的控制环节中的控制器参数和控制程序处理周期，并根据所述控制环节的PI控制器参数和控制程序处理周期，计算在所述特定频率下控制环节的滞后相位，作为第三滞后相位；
获取所述核心电气量在二次链路的触发环节的触发处理周期，并根据所述触发环节的触发处理周期，计算在所述特定频率下触发环节的滞后相位，作为第四滞后相位；
根据所述第一滞后相位、第二滞后相位、第三滞后相位和第四滞后相位，叠加计算得到所述核心电气量在二次链路的总滞后相位；
根据所述核心电气量在二次链路的总滞后相位，评估常规直流二次链路在所述特定频率下的阻尼特性。


2.如权利要求1所述的常规直流二次链路的阻尼特性评估方法，其特征在于，所述根据所述采样环节的延时，计算在特定频率下采样环节的滞后相位，作为第一滞后相位，具体为：
根据所述采样环节的延时，通过以下计算公式，转换得到在特定频率下采样环节的第一滞后相位：
Pd1＝-t1×f1×360；
其中，Pd1为第一滞后相位；t1为采样环节的延时；f1为特定频率。


3.如权利要求1所述的常规直流二次链路的阻尼特性评估方法，其特征在于，所述二次链路的滤波环节包括硬件滤波环节和数字滤波环节；
则所述获取所述核心电气量在二次链路的滤波环节中的传递函数，并根据所述滤波环节的传递函数，计算在所述特定频率下滤波环节的滞后相位，作为第二滞后相位，具体为：
根据所述硬件滤波环节的硬件电路，得到所述核心电气量在硬件滤波环节中的第一传递函数，并根据所述第一传递函数，计算在所述特定频率下的硬件滤波环节的滞后相位；
根据所述数字滤波环节的控制程序中的数字滤波器，得到所述核心电气量在数字滤波环节中的第二传递函数，并根据所述第二传递函数，计算在所述特定频率下的数字滤波环节的滞后相位；
根据所述硬件滤波环节的滞后相位和所述数字滤波环节的滞后相位，叠加得到在所述特定频率下滤波环节的第二滞后相位。


4.如权利要求1所述的常规直流二次链路的阻尼特性评估方法，其特征在于，所述二次链路的滤波环节包括数字滤波环节；
则所述获取所述核心电气量在二次链路的滤波环节中的传递函数，并根据所述滤波环节的传递函数，计算在所述特定频率下滤波环节的滞后相位，作为第二滞后相位，具体为：
根据所述数字滤波环节的控制程序中的数字滤波器，得到所述核心电气量在数字滤波环节中的传递函数；
根据所述数字滤波环节的传递函数，计算在所述特定频率下的数字滤波环节的滞后相位，作为所述第二滞后相位。


5.如权利要求1所述的常规直流二次链路的阻尼特性评估方法，其特征在于，所述根据所述控制环节的PI控制器参数和控制程序处理周期，计算在所述特定频率下控制环节的滞后相位，作为第三滞后相位，具体为：
根据所述控制环节的PI控制器参数，通过以下计算公式，计算所述核心电气量通过所述PI控制器在特定频率下的滞后相位Pd3_1：


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【专利技术属性】
技术研发人员：曹润彬，黄伟煌，蔡东晓，辛清明，李捷，郭铸，刘涛，陈怡静，李桂源，聂少雄，彭发喜，李婧靓，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44