一种基于振荡频率的直流配电网下垂系数自适应设计方法技术

一种基于振荡频率的直流配电网下垂系数自适应设计方法，属于电力系统稳定运行研究领域。步骤1)解析下垂控制的直流配电系统中直流电压振荡频率与控制器下垂系数的关系；步骤2)在系统中实时监测直流母线电压，对测得的直流电压实时进行微分运算，运算后的结果每经过设定值一次，则相应计数器累加一次，当计数器的累加值超过满足振荡发生的阈值条件时，判断为振荡发生，反之则认为未发生；步骤3)当判断结果为振荡发生后，计算振荡频率；步骤4)以获得的振荡频率为依据，实时对下垂系数进行自适应取值。本发明专利技术适用于采用多端下垂控制的运行方式，能够实时判别系统电压是否发生振荡并获得振荡频率，具有快速响应的振荡判别能力。具有快速响应的振荡判别能力。具有快速响应的振荡判别能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于振荡频率的直流配电网下垂系数自适应设计方法


[0001]一种基于振荡频率的直流配电网下垂系数自适应设计方法，属于电力系统稳定运行研究领域。

技术介绍

[0002]直流配电系统凭借在经济性、灵活可靠等方面明显的优势，成为“碳达峰、碳中和”的远景目标下电力系统发展的重要环节。
[0003]而随着以新能源发电、电动汽车等为代表的高渗透率电力电子化设备等不断接入，直流系统中一些不同于交流系统的稳定性问题也随之出现。同时下垂控制是直流系统控制的一种重要方法，由于直流系统中的电源、负荷、控制器等元件引发的低惯性弱阻尼特性易导致下垂控制的直流配电网产生振荡乃至失稳现象。由此而来，如何分析直流配电系统下的振荡机理及对系统振荡进行抑制控制成为发展直流系统需要解决的问题。
[0004]目前关于直流配电系统振荡问题的机理分析并不明确，由此带来的抑制直流电压振荡问题的方法也各异，目前已有众多研究进展，现有技术方法多从增加阻尼、抑制或补偿直流母线电压偏差角度进行分析，与已有的振荡机理之间的关系不明确、联系不紧密，无法从解析表达式角度对振荡问题加以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于振荡频率的直流配电网下垂系数自适应设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1)解析下垂控制的直流配电系统中直流电压振荡频率与控制器下垂系数的关系；步骤2)在系统中实时监测直流母线电压，对测得的直流电压实时进行微分运算，运算后的结果每经过设定值一次，则相应计数器累加一次，当计数器的累加值超过满足振荡发生的阈值条件时，判断为振荡发生，反之则认为未发生；步骤3)当判断结果为振荡发生后，计算振荡频率；步骤4)以获得的振荡频率为依据，实时对下垂系数进行自适应取值，并将该参数送入控制器执行。2.根据权利要求1所述的基于振荡频率的直流配电网下垂系数自适应设计方法，其特征在于：所述方法还包括，从振荡机理的角度，提出基于解析关系的参数优化设计方法。3.根据权利要求1所述的基于振荡频率的直流配电网下垂系数自适应设计方法，其特征在于：所述方法还包括，建立降阶的直流电压二阶微分方程：其中，U
dc
为直流电压实际值，L代表换流器等效交流侧电抗，U
ref
表示直流电压参考值，k
droop
为下垂系数，P和P
ref
分别代表有功功率的参考值和实际值，k
vp
和k
vi
分别为外环PI控制器比例系数和积分系数，k
ip
和k
ii
分别为内环PI控制器比例系数和积分系数，d表示直轴分量，C代表滤波电容，R表示交流线路等效电阻，i
d，ref
表示交流电流变换至dq坐标系下的d轴参考值，k
pwm
表示换流器等效增益，K为比例系数，S代表复频率，t表示时间，u
d
代表交流电源电压在dq0坐标系下d轴的实际值，i
d
为交流电流在dq0坐标系下d轴的实际值，R
l
表示等值直流负载。4.根据权利要求3所述的基于振荡频率的直流配电网下垂系数自适应设计方法，其特征在于：步骤1)中的直流电压振荡频率与控制器下垂系数的关系为：其中，α、χ、β为中间变量，α＝CL/K；β＝(CR
l
(R+k
pwm
k
ip
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓，于光远，秦昌龙，向珉江，吕永杰，申文伟，彭克，肖传亮，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：