柔性直流并网系统送端换流器的过流控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种柔性直流并网系统送端换流器的过流控制方法，包括：获取公共连接点的交流电压均方根值、三相交流电压和三相交流电流；获取送端换流器的交流内电势的幅值和相位；根据相位和三相交流电压以及三相交流电压获取公共连接点的d轴电压分量、q轴电压分量、d轴电流分量和q轴电流分量；根据d轴电压分量与交流内电势的幅值的差值以及q轴电压分量通过虚拟导纳方法分别获得d轴的第一参考电流和q轴的第一参考电流；将其通过圆形限流方法分别获得d轴的第二参考电流和q轴的第二参考电流；再使用两者获得控制信号；通过控制信号控制送端换流器的开启或关断。本发明专利技术可以使得送端换流器快速限制输出电流，防止过流问题的产生。防止过流问题的产生。防止过流问题的产生。

【技术实现步骤摘要】
柔性直流并网系统送端换流器的过流控制方法


[0001]本专利技术涉及电网
，尤其是涉及一种柔性直流并网系统送端换流器的过流控制方法。

技术介绍

[0002]风电场
‑
柔直并网系统包含海上风电场、风场升压变压器、送端换流器、交/直流海缆、受端换流器及匹配变压器等设备，目前受端换流器和送端换流器均采用模块化多电平拓扑结构结构。其中受端换流器控制直流电压及并网无功功率，送端换流器控制风电场交流电压幅值及频率，风电机组则工作在最大功率跟踪模式下，控制其输出的有功及无功功率。
[0003]当风电场的输出电路出现短路故障时，可能导致送端换流器无法快速限制输出电流，引发过流问题的产生。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种柔性直流并网系统送端换流器的过流控制方法，可以在风电场的输出电路出现短路故障时，可以使得送端换流器快速限制输出电流，防止过流问题的产生。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种柔性直流并网系统送端换流器的过流控制方法，包括：
[0006]获取公共连接点的交流电压均方根值、三相交流电压和三相交流电流；
[0007]根据所述交流电压均方根值获取送端换流器的交流内电势的幅值，根据送端换流器的额定频率获取交流内电势的相位；
[0008]根据所述三相交流电压和所述交流内电势的相位获取所述公共连接点的d轴电压分量和q轴电压分量，根据所述三相交流电流和所述交流内电势的相位获取所述公共连接点的d轴电流分量和q轴电流分量；
[0009]根据所述交流内电势的幅值与d轴电压分量的差值以及所述q轴电压分量通过虚拟导纳方法分别获得d轴第一参考电流和q轴第一参考电流；
[0010]将所述d轴第一参考电流和q轴第一参考电流均通过圆形限流方法分别获得d轴第二参考电流和q轴第二参考电流；
[0011]根据所述d轴电流分量和d轴第二参考电流获得d轴控制信号，根据所述q轴电流分量和q轴第二参考电流获得q轴控制信号；
[0012]根据所述d轴控制信号和q轴控制信号获得控制信号；以及
[0013]通过所述控制信号控制送端换流器的开启或关断，以防止所述送端换流器出现过流的情况。
[0014]可选的，在所述的过流控制方法中，获取送端换流器的交流内电势的幅值的方法包括：
[0015]将所述交流电压均方根值和设定电压通过比例
‑
积分控制器获取送端换流器的交流内电势的幅值。
[0016]可选的，在所述的过流控制方法中，获取送端换流器的交流内电势的相位的方法包括：
[0017]通过对所述送端换流器的额定频率进行积分获得交流内电势的相位。
[0018]可选的，在所述的过流控制方法中，根据所述三相交流电压和所述交流内电势的相位获取公共连接点的d轴电压分量和q轴电压分量的方法包括：
[0019]在所述交流内电势的相位下将所述三相交流电压进行park变化，以得到d轴电压分量和q轴电压分量。
[0020]可选的，在所述的过流控制方法中，根据所述三相交流电压和所述交流内电势的相位获取公共连接点的d轴电流分量和q轴电流分量的方法包括：
[0021]在所述交流内电势的相位下将所述三相交流电压进行park变化，以得到d轴电流分量和q轴电流分量。
[0022]可选的，在所述的过流控制方法中，所述虚拟导纳方法包括：使用虚拟电阻分别获取交流内电势的幅值与d轴电压分量的差值的直流分量以及交q轴电压分量的直流分量，分别作为d轴第一参考电流和q轴第一参考电流。
[0023]可选的，在所述的过流控制方法中，将所述d轴第一参考电流和q轴第一参考电流均通过圆形限流方法分别获得d轴第二参考电流和q轴第二参考电流的方法包括：
[0024]对所述d轴第一参考电流的平方和所述q轴第一参考电流的平方求和值；
[0025]计算所述和值的平方根；
[0026]若所述平方根小于或等于限流电流，则所述d轴第二参考电流为所述d轴第一参考电流，所述q轴第二参考电流为所述q轴第一参考电流；若所述平方根大于限流电流，根据所述d轴第一参考电流、所述q轴第一参考电流和所述限流电流分别求得d轴第二参考电流和q轴第二参考电流。
[0027]可选的，在所述的过流控制方法中，根据所述d轴电流分量和d轴第二参考电流获得d轴控制信号，根据所述q轴电流分量和q轴第二参考电流获得q轴控制信号的方法包括：
[0028]将所述d轴电流分量和d轴第二参考电流通过比例
‑
积分控制器，以获得d轴控制信号；
[0029]将所述q轴电流分量和q轴第二参考电流通过比例
‑
积分控制器，以获得q轴控制信号。
[0030]可选的，在所述的过流控制方法中，根据所述d轴控制信号和q轴控制信号获得控制信号的方法包括：
[0031]将所述d轴控制信号和q轴控制信号通过反park变化获得控制信号。
[0032]可选的，在所述的过流控制方法中，还包括：若送端换流器出现过流，则增大虚拟电阻的电阻。
[0033]可选的，在所述的过流控制方法中，所述虚拟电阻的电阻增大，通过所述虚拟电阻的直流分量减小，当减小到一定值后，所述送端换流器关断。
[0034]在本专利技术提供的柔性直流并网系统送端换流器的过流控制方法中，通过虚拟导纳方法和圆形限流方法获得控制送端换流器开启或关闭的控制信号，可以在风电场的输出电
路出现短路故障时，可以使得送端换流器快速限制输出电流，防止过流问题的产生。
附图说明
[0035]图1是本专利技术实施例的柔性直流并网系统的示意图；
[0036]图2是本专利技术实施例的柔性直流并网系统送端换流器的过流控制方法的流程图；
[0037]图3是公共连接点电压的仿真图；
[0038]图4是风电场输入公共连接点的输入电流的仿真图；
[0039]图5是风电场输入公共连接点的输入功率的仿真图；
[0040]图中：110
‑
风电场、120
‑
公共连接点、130
‑
连接变压器、140
‑
送端换流器、150
‑
受端。
具体实施方式
[0041]下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0042]在下文中，术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。
[0043]请参照图1，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流并网系统送端换流器的过流控制方法，其特征在于，包括：获取公共连接点的交流电压均方根值、三相交流电压和三相交流电流；根据所述交流电压均方根值获取送端换流器的交流内电势的幅值，根据送端换流器的额定频率获取交流内电势的相位；根据所述三相交流电压和所述交流内电势的相位获取所述公共连接点的d轴电压分量和q轴电压分量，根据所述三相交流电流和所述交流内电势的相位获取所述公共连接点的d轴电流分量和q轴电流分量；根据所述交流内电势的幅值与d轴电压分量的差值以及所述q轴电压分量通过虚拟导纳方法分别获得d轴第一参考电流和q轴第一参考电流；将所述d轴第一参考电流和q轴第一参考电流均通过圆形限流方法分别获得d轴第二参考电流和q轴第二参考电流；根据所述d轴电流分量和d轴第二参考电流获得d轴控制信号，根据所述q轴电流分量和q轴第二参考电流获得q轴控制信号；根据所述d轴控制信号和q轴控制信号获得控制信号；以及通过所述控制信号控制送端换流器的开启或关断，以防止所述送端换流器出现过流的情况。2.如权利要求1所述的过流控制方法，其特征在于，获取送端换流器的交流内电势的幅值的方法包括：将所述交流电压均方根值和设定电压通过比例
‑
积分控制器获取送端换流器的交流内电势的幅值。3.如权利要求1所述的过流控制方法，其特征在于，获取送端换流器的交流内电势的相位的方法包括：通过对所述送端换流器的额定频率进行积分获得交流内电势的相位。4.如权利要求1所述的过流控制方法，其特征在于，根据所述三相交流电压和所述交流内电势的相位获取公共连接点的d轴电压分量和q轴电压分量的方法包括：在所述交流内电势的相位下将所述三相交流电压进行park变化，以得到d轴电压分量和q轴电压分量。5.如权利要求1所述的过流控制方法，其特征在于，根据所述三相交流电压和所述交流内电势的相位获取公共连接点的d轴电流分量和q轴电流分量的方法包括：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建华，曹路，蔡旭，黄志光，陈浩，时艳强，侯勇，杨仁炘，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：