级联混合型直流与UPFC的联合振荡抑制方法、设备及介质技术

本发明专利技术涉及柔性交流输电技术领域，尤其涉及一种级联混合型直流与UPFC的联合振荡抑制方法、设备及介质，方法包括：选取两组发电厂交流发电机转速作为控制的输出信号；选取UPFC串联换流器的有功控制环作为第一输入信号；选取逆变侧MMC换流站的有功控制环作为控制的第二输入信号；对第一输入信号和第二输入信号分别施加扰动，得到新的输出信号，分别计算出第一传递函数和第二传递函数；将第一传递函数和第二传递函数形成等值电网的最终传递函数；通过最终传递函数，基于鲁棒控制算法，计算出各输入、输出信号间的控制传递函数；将控制传递函数分别附加于UPFC串联换流器的有功控制环和级联混合型直流侧定有功功率MMC换流站的有功控制环，对振荡进行抑制。对振荡进行抑制。对振荡进行抑制。

【技术实现步骤摘要】
级联混合型直流与UPFC的联合振荡抑制方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及柔性交流输电
，尤其涉及一种级联混合型直流与UPFC的联合振荡抑制方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]柔性交流输电技术（Flexible Alternating Current Transmission Systems，FACTS）是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术，它能够增强交流电网的稳定性并降低电力传输的成本。该技术通过为电网提供感应或无功功率从而提高输电质量和效率。
[0003]统一潮流控制器（Unified Power Flow Controller，UPFC）作为第三代FACTS元件之一，也是最有力、最全面的晶闸管控制装置，通过控制规律调节功率和线路参数，UPFC可分别或同时实现串联补偿、并联补偿、移相等集中不同的功能，提高线路传输能力、稳定性及阻尼震荡，具有独特的实时控制传输线路潮流的特性。与其他FACTS控制器相比，UPFC控制范围较大，控制方式更为灵活，可对输电线路的潮流进行准确、灵活地控制，从而均衡输电通道潮流，提升稀缺廊道资源的输电效率。
[0004]混合直流输电由于结合了常规直流输电（Line
‑
commuted Converter based High Voltage Direct Current，LCC
‑
HVDC）与柔性直流输电（Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current，VSC
‑
HVDC）两种各自的优点，近年来也已经成为直流输电技术的重要发展方向。混合直流系统在提升受端常规直流换向失败抵御能力的同时，其落点结构也同时有利于工程的分期建设，减少对受端电网的影响。
[0005]高电压等级、远距离、大容量的直流输电和交直流系统的大规模互联将有效缓解我国能源与负荷中心呈逆向分布的问题，促进可再生能源的消纳。随着电网建设，受端电网直流落点密集，网架结构复杂，导致电网面临低频振荡的风险逐渐增大。
[0006]如江苏省是华东地区的重要负荷中心，电能消耗大，但能源较为紧缺。目前，有包括800kV白鹤滩
‑
江苏混合级联直流、500kV龙政直流和800kV锦苏直流等在内的多回直流线路馈入江苏，网架结构复杂，负荷压力大，输电线路接近满载运行，如果低频振荡不能得到有效抑制，严重时会引起系统解列，带来严重后果。
[0007]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种级联混合型直流与UPFC的联合振荡抑制方法、设备及介质，从而有效解决
技术介绍
中的问题。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种级联混合型直流与UPFC的联合振荡抑制方法，包括如下步骤：选取两组发电厂交流发电机转速，分别作为控制的输出信号；
选取UPFC串联换流器的有功控制环作为控制的第一输入信号；选取级联混合型直流逆变侧定有功功率MMC换流站的有功控制环作为控制的第二输入信号；对所述第一输入信号和第二输入信号分别施加扰动，得到新的输出信号，通过新的所述输出信号与原所述输出信号，分别计算出所述第一输入信号的第一传递函数和所述第二输入信号的第二传递函数；将所述第一传递函数和第二传递函数形成等值电网的最终传递函数；通过所述最终传递函数，基于鲁棒控制算法，计算出各输入、输出信号间的控制传递函数；将所述控制传递函数分别附加于UPFC串联换流器的有功控制环和级联混合型直流侧定有功功率MMC换流站的有功控制环，对振荡进行抑制。
[0010]进一步地，所述第一传递函数包括：对所述第一输入信号施加所述扰动后对两组发电厂中其中一发电厂交流发电机转速影响的传递函数G
11
(s)；对所述第一输入信号施加所述扰动后对两组发电厂中另一发电厂交流发电机转速影响的传递函数G
21
(s)；所述第二传递函数包括：对所述第二输入信号施加所述扰动后对两组发电厂中其中一发电厂交流发电机转速影响的传递函数G
21
(s)；对所述第二输入信号施加所述扰动后对两组发电厂中另一发电厂交流发电机转速影响的传递函数G
22
(s)。
[0011]进一步地，所述传递函数G
11
(s)、G
21
(s)、G
21
(s)和G
22
(s)分别为：G
11
(s) =Δy1/Δu1，G
21
(s) =Δy2/Δu
1；
G
12
(s) =Δy1/Δu2，G
22
(s) =Δy2/Δu
2；
其中，y1与y2分别为原所述输出信号，Δy1与Δy2为新的所述输出信号，u1为所述第一输入信号，u2为所述第二输入信号，Δu1为对所述第一输入信号施加的扰动，Δu2为对所述第二输入信号施加的扰动。
[0012]进一步地，所述最终传递函数为：。
[0013]进一步地，所述控制传递函数包括：K
11
(s)、K
12
(s)、K
21
(s)、K
22
(s)，；其中，u1(s)和u2(s)分别为所述控制传递函数对两个输出信号处理后的附加信号。
[0014]进一步地，将所述传递函数K
11
(s)和K
12
(s)附加于UPFC串联换流器的有功控制环，将所述传递函数K
21
(s)和K
22
(s)附加于级联混合型直流逆变侧定有功功率MMC换流站的有功控制环。
[0015]本专利技术还包括一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的方法。
[0016]本专利技术还包括一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。
[0017]本专利技术的有益效果为：本专利技术利用现有的电网中的UPFC和级联混合型直流逆变侧MMC，涉及不同控制回路的联合鲁棒阻尼控制方法来抑制低频振荡，避免了控制回路复杂情况下的交叉解耦，相比于传统阻尼控制具有更好的振荡抑制效果。并且控制器安装在混合级联直流的逆变侧，减小了控制器位于整流侧所带来的时延影响。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种级联混合型直流与UPFC的联合振荡抑制方法，包括如下步骤：选取两组发电厂交流发电机转速，分别作为控制的输出信号；选取UPFC串联换流器的有功控制环作为控制的第一输入信号；选取级联混合型直流逆变侧定有功功率MMC换流站的有功控制环作为控制的第二输入信号；对所述第一输入信号和第二输入信号分别施加扰动，得到新的输出信号，通过新的所述输出信号与原所述输出信号，分别计算出所述第一输入信号的第一传递函数和所述第二输入信号的第二传递函数；将所述第一传递函数和第二传递函数形成等值电网的最终传递函数；通过所述最终传递函数，基于鲁棒控制算法，计算出各输入、输出信号间的控制传递函数；将所述控制传递函数分别附加于UPFC串联换流器的有功控制环和级联混合型直流侧定有功功率MMC换流站的有功控制环，对振荡进行抑制。2.根据权利要求1所述的级联混合型直流与UPFC的联合振荡抑制方法，其特征在于，所述第一传递函数包括：对所述第一输入信号施加所述扰动后对两组发电厂中其中一发电厂交流发电机转速影响的传递函数G
11
(s)；对所述第一输入信号施加所述扰动后对两组发电厂中另一发电厂交流发电机转速影响的传递函数G
21
(s)；所述第二传递函数包括：对所述第二输入信号施加所述扰动后对两组发电厂中其中一发电厂交流发电机转速影响的传递函数G
21
(s)；对所述第二输入信号施加所述扰动后对两组发电厂中另一发电厂交流发电机转速影响的传递函数G
22
(s)。3.根据权利要求2所述的级联混合型直流与UPFC的联合振荡抑制方法，其特征在于，所述传递函数G
11
(s)、G
21
(s)、G
21
(s)和G
22
(s)分别为：G
11
(s) =...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静波，贾宇乔，贾勇勇，解兵，朱鑫要，王大江，吴盛军，安海云，
申请(专利权)人：江苏省电力试验研究院有限公司国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：