一种柔性直流换流器定交流侧电压控制系统及方法技术方案

本申请公开了一种柔性直流换流器定交流侧电压控制系统及方法，系统包括：在负序电流内环控制环节之前还包括负序电压外环控制环节，使得负序交流侧电压d轴和q轴参考值分别减去对应的负序电压d轴和q轴实际值后得到的负序电压d轴和q轴偏差量，经过负序电压外环控制环节中的PI控制器后得到电流内环d轴和q轴参考值，作为负序电流内环控制模块的输入；去掉电压前馈模块中的滤波环节，使得正序电流内环和负序电流内环的电压前馈均采用瞬时电压值前馈。本申请极大降低了柔性直流换流器接入无源网络或孤岛风电场发生中高频谐振的风险。源网络或孤岛风电场发生中高频谐振的风险。源网络或孤岛风电场发生中高频谐振的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流换流器定交流侧电压控制系统及方法


[0001]本申请涉及高压直流输电
，尤其涉及一种柔性直流换流器定交流侧电压控制系统及方法。

技术介绍

[0002]基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,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，近年来在异步电网互联、远距离输电、大规模海上风电并网等领域得到广泛应用。由于柔性直流换流器为具有宽频响应特性的电力电子装置，在某些频段呈现出负阻尼特性，当柔性直流输电系统接入交流电网或风电系统时易引发谐波谐振现象。因此，有必要针对柔性直流系统接入交流电网的高频谐振问题提出有效的抑制措施。
[0003]在不同的应用场景下，柔性直流换流器的控制策略存在差异，当柔性直流换流器接入交流大电网时通常采用电网跟踪型控制策略，通过PLL实现与交流电网的同步，如传统的定功率、定直流电压控制策略等。当接入无源网络或孤岛风电场时通常采用定交流侧电压控制策略，无需跟踪交流电网相位，通过控制交流侧输出电压幅值和频率，为无源系统或风电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流换流器定交流侧电压控制系统，包括：dq轴正变换环节、正序电压外环控制环节、正序电流内环控制环节、负序电流内环控制环节、dq轴逆变换环节；所述正序电流内环控制环节包括正序电流PI控制模块、dq轴解耦控制模块、电压前馈模块，所述电压前馈模块包括滤波环节；所述负序电流内环控制环节包括负序电流PI控制模块、dq轴解耦控制模块、电压前馈模块，所述电压前馈模块包括滤波环节，其特征在于：在所述负序电流内环控制环节之前还包括负序电压外环控制环节，使得负序交流侧电压d轴和q轴参考值分别减去对应的负序电压d轴和q轴实际值后得到的负序电压d轴和q轴偏差量，经过所述负序电压外环控制环节中的PI控制器后得到电流内环d轴和q轴参考值，作为所述负序电流内环控制模块的输入；去掉所述电压前馈模块中的滤波环节，使得所述正序电流内环和所述负序电流内环的电压前馈均采用瞬时电压值前馈。2.根据权利要求1所述的柔性直流换流器定交流侧电压控制系统，其特征在于，设置所述正序电压外环控制环节中的PI控制器比例系数与所述正序电流内环控制环节中的的PI控制器比例系数的乘积值为1；设置所述负序电压外环控制环节中的的PI控制器比例系数与所述负序电流内环控制环节的PI控制器比例系数的乘积值为1。3.根据权利要求1所述的柔性直流换流器定交流侧电压控制系统，其特征在于，设置所述正序电流内环控制环节以及所述负序电流内环控制环节的PI控制器比例系数值的范围为0.3～0.8。4.一种柔性直流换流器定交流侧电压控制方法，所述方法基于权利要求1
‑
3任一项的柔性直流换流器定交流侧电压控制系统实施，其特征在于，包括：在交流侧电压控制系统的负序电流内环控制环节前加入负序电压外环控制环节，使得得到电流内环d轴和q轴参考值，作为负序电流内环控制环节的输入；去掉所述交流侧电压控制系统中的电压前馈模块中的滤波环节，使得所述交流侧电压控制系统中的电压前馈均采用瞬时电压值前馈。5.根据权利要求4所述的柔性直流换流器定交流侧电压控制方法，其特征在于，所述在交流侧电压控制系统的负序电流内环控制环节前加入负序电压外环控制环节，使得得到电流内环d轴和q轴参考值，作为负序电流内环控制环节的输入，之后换流器正负序阻抗为：考值，作为负序电流内环控制环节的输入，之后换流器正负序阻抗为：式中，L为换流器交流侧等效电感，G
d
为系统调制与链路延时传递函数，G
AC
为电流外环PI控制器传递函数，G
i
为电流内环PI控制器传递函数，G
+
、G
‑
代表不同的频率偏移，其中G
+
＝G(s

【专利技术属性】
技术研发人员：冯俊杰，高志华，邹常跃，颜永光，赵晓斌，魏焱，傅闯，林燕群，杨双飞，袁林锟，罗文博，李欢，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司阳江供电局，
类型：发明
国别省市：