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多端混合直流输电系统的自适应电压下垂控制系统及方法技术方案

技术编号:28630558 阅读:72 留言:0更新日期:2021-05-28 16:27
本发明专利技术公开了一种多端混合直流输电系统的自适应电压下垂控制系统,多端混合直流输电系统包括:与送端电网连接的换流器A

【技术实现步骤摘要】
多端混合直流输电系统的自适应电压下垂控制系统及方法
本专利技术涉及一种输电系统的控制方法,特别涉及一种多端混合直流输电系统的自适应电压下垂控制系统及方法。
技术介绍
目前,随着可再生能源的大量接入以及半导体器件的不断发展,电力系统由基于同步发电机的传统交流电网转变为电力电子化的新型电力系统。直流输电以其良好的控制能力和大容量供电能力,以及可以对不同频率的电网互联,在配电网增容和升级方面比较容易等优点正成为国内外研究发展的热点。基于电网换相换流器的传统直流输电虽然技术成熟,但存在换相失败与滤波器占地面积大等缺点。基于电压源换流器的高压直流输电系统有如下几个优点:(1)无需无功补偿;(2)无换相失败的问题;(3)可向无源网络供电;(4)有功功率和无功功率可独立控制;(5)谐波含量低。目前,传统下垂控制不能精准分配多端混合直流输电系统中的功率变化;而且在系统发生扰动时,采用传统下垂控制的换流站可能会发生功率越限的问题。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种多端混合直流输电系统的自适应电压下垂控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多端混合直流输电系统的自适应电压下垂控制系统,其特征在于,多端混合直流输电系统包括:与送端交流电网连接的换流器A

【技术特征摘要】
1.一种多端混合直流输电系统的自适应电压下垂控制系统,其特征在于,多端混合直流输电系统包括:与送端交流电网连接的换流器An,n=1,…N,N≥1;与受端交流电网连接的换流器Bm,m=1,2…M,M≥2;换流器An和换流器Bm通过直流输电母线连接;换流器An为电网换相换流器,换流器Bm为电压源换流器;换流器B1至Bm的至少一个控制系统设有:自适应下垂控制模块、功率外环控制模块、电流内环控制模块及脉冲宽度调制器;自适应下垂控制模块,其由可用功率变化量来调整下垂系数,进一步由下垂系数修正功率参考信号,其将修正后的功率参考信号输出至功率外环控制模块;功率外环控制模块生成电流参考信号至电流内环控制模块,电流内环控制模块生成控制电压信号至脉冲宽度调制器,由脉冲宽度调制器生成控制脉冲至对应的换流器Bm。


2.根据权利要求1所述的多端混合直流输电系统的自适应电压下垂控制系统,其特征在于,自适应下垂控制模块包括:增益为常数的第一放大器、增益可调的第二放大器及下垂系数计算单元;第一放大器,其输入换流器Bm的最大功率与换流器Bm的实际功率的差,其输出信号至下垂系数计算单元;下垂系数计算单元输出下垂系数至第二放大器的增益调节端;第二放大器,其输入换流器Bm的直流侧实际直流电压与参考直流电压的差,其输出信号与修正前的功率参考值相加后成为修正后的功率参考信号。


3.根据权利要求2所述的多端混合直流输电系统的自适应电压下垂控制系统,其特征在于,下垂系数计算单元的计算公式如下:



式中:
K为下垂系数;
ΔUdc为换流器Bm的直流侧实际直流电压变化量;
Ucan为换流器Bm的直流侧允许直流电压变化量;
Pcan为换流器Bm的可用功率裕度;
Pmax为换流器Bm的额定最大功率;
H为设定常数;

为换流器Bm的直流侧允许直流电压变化量的λ次方;

为换流器Bm的直流侧实际直流电压变化量的λ次方。


4.根据权利要求1所述的多端混合直流输电系统的自适应电压下垂控制系统,其特征在于,功率外环模块包括第一PI控制器;设P和Pref*对应为换流器Bm的实际有功功率及参考有功功率;第一PI控制器输入P和Pref*之差,输出有功参考电流至电流内环控制模块的输入端;功率外环模块还包括第二PI控制器,第二PI控制器输入换流器Bm的无功功率实际值和无功功率参考值之差,输...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱介北张宇辰葛磊蛟俞露杰
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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