获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法技术

本发明专利技术公开了一种获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法、装置及存储介质，所述方法包括：假设柔直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量和正、负序小信号谐波分量，通过采样环节和派克变换得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；将电压dq轴分量和电流dq轴分量输入控制器，得到柔直换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控制环节、电流解耦控制环节、电压前馈控制环节、dq轴逆变换环节和系统调制与链路延时环节；将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔直换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型。本发明专利技术考虑的控制环节齐全，获取的柔性直流换流器的阻抗模型可以准确地反映换流器的阻抗特性。

【技术实现步骤摘要】
获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法
本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法、装置及存储介质。
技术介绍
基于模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter，MMC)的柔性直流输电技术具有控制灵活、输出电压谐波含量小、可向无源系统供电等优点，近年来在风电直流送出工程中得到了广泛应用。由于风机变流器与MMC均为具有宽频响应特性的电力电子装置，当风电场经柔性直流输电系统送出时，风机换流器与柔性直流换流器存在相互作用，若二者阻抗匹配不当将易引发谐振不稳定的问题，这也成为了制约柔性直流输电系统风电送出能力的主要因素之一。为了分析风电场经柔性直流输电系统的谐振特性，通常需要建立柔性直流换流器等效阻抗模型。在不同的应用场景下，柔性直流换流器的控制模式存在差异，当柔性直流换流器接入交流大电网时通常采用定功率、定直流电压等电网跟踪型控制策略；当柔性直流换流器接入无源网络或孤岛风电场时通常采用定交流电压控制策略(简称V/f控制)，通过控制交流侧输出电压幅值和频率，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，包括：/n假设定交流侧电压V/f控制下柔性直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量、正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量，通过采样环节得到柔性直流换流器的三相电压和三相电流，并对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；其中，所述电压dq轴分量包括正序电压dq轴分量和负序电压dq轴分量，所述电流dq轴分量包括正序电流dq轴分量和负序电流dq轴分量；/n将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控...

【技术特征摘要】
1.一种获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，包括：
假设定交流侧电压V/f控制下柔性直流换流器并网点电压、电流分别包含稳态基波分量、正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量，通过采样环节得到柔性直流换流器的三相电压和三相电流，并对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量；其中，所述电压dq轴分量包括正序电压dq轴分量和负序电压dq轴分量，所述电流dq轴分量包括正序电流dq轴分量和负序电流dq轴分量；
将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压；其中，所述控制器包括电压外环控制环节、电流内环控制环节、电流解耦控制环节、电压前馈控制环节、dq轴逆变换环节和系统调制与链路延时环节；
将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型。


2.如权利要求1所述的获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，得到电压dq轴分量和电流dq轴分量，具体包括：
根据预设的正序电压相角对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，并经过滤波器，得到正序电压dq轴分量和正序电流dq轴分量；其中，所述正序电压dq轴分量包括正序电压d轴分量和正序电压q轴分量；所述正序电流dq轴分量包括正序电流d轴分量和正序电流q轴分量；
根据预设的负序电压相角对所述三相电压和所述三相电流分别进行派克变换，并经过滤波器，得到负序电压dq轴分量和负序电流dq轴分量；其中，所述负序电压dq轴分量包括负序电压d轴分量和负序电压q轴分量；所述负序电流dq轴分量包括负序电流d轴分量和负序电流q轴分量。


3.如权利要求2所述的获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述采样环节包括电压采样环节和电流采样环节，所述电压外环控制环节包括正序电压外环控制环节和负序电压外环控制环节；所述电流内环控制环节包括正序电流内环控制环节和负序电流内环控制环节。


4.如权利要求3所述的获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述将所述电压dq轴分量和所述电流dq轴分量输入控制器，得到柔性直流换流器的阀侧电压，具体包括：
将所述正序电压dq轴分量输入所述正序电压外环控制环节，预设的正序电压参考值与所述正序电压dq轴分量相减后经过正序电压外环控制环节的PI控制器，生成正序电流参考值；将所述负序电压dq轴分量输入所述负序电压外环控制环节，预设的负序电压参考值与所述负序电压dq轴分量相减后经过负序电压外环控制环节的PI控制器，生成负序电流参考值；
将所述正序电流参考值与所述正序电流dq轴分量相减后，经过正序电流内环控制环节的PI控制器，并与所述电流解耦控制环节的解耦项和所述电压前馈控制环节的正序电压dq轴分量相加，得到正序dq轴参考电压；将所述负序电流参考值与所述负序电流dq轴分量相减后，经过负序电流内环控制环节的PI控制器，并与所述电流解耦控制环节的解耦项和所述电压前馈控制环节的负序电压dq轴分量相加，得到负序dq轴参考电压；其中，所述电压前馈控制环节中包括电压前馈低通滤波器；
将所述正序dq轴参考电压输入所述dq轴逆变换环节，得到正序abc轴参考电压；将所述负序dq轴参考电压输入所述dq轴逆变换环节，得到负序abc轴参考电压；
将所述正序abc轴参考电压和所述负序abc轴参考电压相加后，经过所述系统调制与链路延时环节，得到柔性直流换流器的阀侧电压。


5.如权利要求4所述的获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的正序阻抗模型和负序阻抗模型，具体包括：
将所述阀侧电压与一次系统电路进行整合计算，得到柔性直流换流器的并网点电流；其中，所述并网点电流包括正序小信号谐波分量和负序小信号谐波分量；
将并网点电压正序小信号谐波分量除以所述并网点电流正序小信号谐波分量得到柔性直流换流器的正序阻抗模型；
将并网点电压负序小信号谐波分量除以所述并网点电流负序小信号谐波分量得到柔性直流换流器的负序阻抗模型。


6.如权利要求5所述的获取V/f控制下柔性直流换流器等效阻抗模型的方法，其特征在于，所述柔性直流换流器的正序阻抗模型具体为：



其中：
A＝sL，反映了柔性直流换流器交流侧等效电感对...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘淑军，冯俊杰，雷肖，邹常跃，胡德芳，赵晓斌，刘宇，李岩，杨张斌，傅闯，翟冬玲，许树楷，张鹏，杨双飞，韩雷岩，王琦，杨知化，张险峰，傅广泽，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，中国三峡新能源集团股份有限公司，三峡机电工程技术有限公司，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11