一种柔性直流输电系统的控制装置、方法和设备制造方法及图纸

技术编号:36265125 阅读:33 留言:0更新日期:2023-01-07 10:04
本发明专利技术公开了一种柔性直流输电系统的控制装置、方法和设备,根据预设的有功功率和交流电压判据判断柔性直流输电系统选择开环控制模式或闭环控制模式,输出开闭环控制标志位,输出目标dq轴变换参考角频率,分别输入开环控制模块和闭环控制模块,生成开环abc轴参考调制波,当柔性直流输电系统选择开环控制模式,采用开环abc轴参考调制波调制换流器,切换为开环控制模式,生成闭环abc轴参考调制波,当柔性直流输电系统选择闭环控制模式,采用闭环abc轴参考调制波调制换流器,切换为闭环控制模式;解决了柔性直流易与新能源电网发生阻抗失配从而引发中高频谐振,容易引起柔性直流输电系统发生故障的技术问题。电系统发生故障的技术问题。电系统发生故障的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流输电系统的控制装置、方法和设备


[0001]本专利技术涉及电力输电
,尤其涉及一种柔性直流输电系统的控制装置、方法和设备。

技术介绍

[0002]目前,基于沙漠、戈壁、荒漠、深远海大规模新能源开发,柔性直流是大规模新能源送出的重要技术方案,新能源经柔性直流孤岛送出系统为100%电力电子系统,但是由于新能源并网换流器与柔性直流换流器均为具有宽频响应特性的电力电子装置,新能源经柔性直流送出时,二者存在相互作用易引发谐振不稳定问题,这也成为了制约柔性直流输电系统新能源送出能力的主要因素之一。
[0003]在新能源柔性直流送出工程中,出现多个频次的振荡现象,可能会导致系统停运,由此可知,新能源柔性直流送出系统中发生谐波谐振的风险高,且具有谐振频带宽、种类多、机理复杂的特点。
[0004]柔性直流输电系统在现有柔性直流控制策略下,新能源经柔性直流孤岛送出存在柔性直流带交流线路黑启动或轻载运行的工况,此时新能源电网阻抗相角在不同频段下变化范围大,柔性直流易与新能源电网发生阻抗失配从而引发中高频谐振,容易引起柔性直流输电系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电系统的控制装置,其特征在于,应用于柔性直流输电系统内的柔性直流换流站,所述柔性直流换流站包括换流器,装置包括:开闭环控制选择模块,用于根据预设的模式判据判断所述柔性直流输电系统选择开环控制模式或闭环控制模式,并输出开闭环控制标志位;参考相角生成模块,用于输出目标dq轴变换参考角频率,并分别输入开环控制模块和闭环控制模块;所述开环控制模块,用于生成开环abc轴参考调制波,当所述柔性直流输电系统选择开环控制模式,采用所述开环abc轴参考调制波调制所述换流器,使得所述换流器从当前控制状态切换为开环控制模式;所述闭环控制模块,用于生成闭环abc轴参考调制波,当所述柔性直流输电系统选择闭环控制模式,采用所述闭环abc轴参考调制波调制所述换流器,使得所述换流器从当前控制状态切换为闭环控制模式。2.根据权利要求1所述的柔性直流输电系统的控制装置,其特征在于,所述开闭环控制选择模块包括:第一运行数据获取子模块,用于实时检测实测有功功率和并网点三相电压测量值;模式判据子模块,用于比较所述实测有功功率与关联的有功功率参考区间,比较所述并网点三相电压测量值与关联的故障电压参考值;开环控制模式切换子模块,用于若所述实测有功功率小于所述有功功率参考区间内的最小有功功率参考阈值且所述并网点三相电压测量值大于所述故障电压参考值,则判断所述柔性直流换流站选择开环控制模式,并输出开闭环控制标志位;闭环控制模式切换子模块,用于若所述实测有功功率大于所述有功功率参考区间内的最大有功功率参考阈值或所述并网点三相电压测量值小于等于所述故障电压参考值,则判断所述柔性直流换流站选择闭环控制模式,并输出所述开闭环控制标志位。3.根据权利要求2所述的柔性直流输电系统的控制装置,其特征在于,所述目标dq轴变换参考角频率包括正序dq轴变换参考角频率与负序dq轴变换参考角频率,所述参考相角生成模块包括:第二运行数据获取子模块,用于获取所述柔性直流换流站对应的参考初始相角、目标额定频率和目标分量参考值;第一和值计算子模块,用于计算所述参考初始相角与所述目标额定频率之间的第一和值;积分环节子模块,用于将所述第一和值输入积分环节,生成输出角频率;正序dq轴变换参考角频率获取子模块,用于对所述输出角频率进行相位处理,得到所述正序dq轴变换参考角频率;负序dq轴变换参考角频率获取子模块,用于对所述正序dq轴变换参考角频率取反得到负序dq轴变换参考角频率;参考角频率输送子模块,用于将所述正序dq轴变换参考角频率分别输入开环控制模块和闭环控制模块,将所述负序dq轴变换参考角频率分别输入所述开环控制模块和所述闭环控制模块。4.根据权利要求3所述的柔性直流输电系统的控制装置,其特征在于,所述开环控制模
块包括开环正序分量环和开环负序分量环,所述开环正序分量环包括开环正序dq轴逆变换环节,所述开环负序分量环包括开环负序dq轴逆变换环节,所述目标分量参考值包括初始正序d轴分量参考值、初始正序q轴分量参考值、初始负序d轴分量参考值和初始负序q轴分量参考值,所述开环控制模块包括:目标正序d轴分量参考值获取子模块,用于将所述初始正序d轴分量参考值按预设斜率从零提升至预设第一阈值,得到目标正序d轴分量参考值;目标正序q轴分量参考值获取子模块,用于将所述初始正序q轴分量参考值调整为预设第二阈值,得到目标正序q轴分量参考值;开环正序abc轴参考调制波获取子模块,用于以给定的所述正序dq轴变换参考角频率为基准,通过所述开环正序dq轴逆变换环节对所述目标正序d轴分量参考值与所述目标正序q轴分量参考值进行dq轴逆变换,得到开环正序abc轴参考调制波;目标负序d轴分量参考值获取子模块,用于将所述初始负序d轴分量参考值调整为所述第二阈值,得到目标负序d轴分量参考值;目标负序q轴分量参考值获取子模块,用于将所述初始负序q轴分量参考值调整为所述第二阈值,得到目标负序q轴分量参考值;开环负序abc轴参考调制波获取子模块,用于以给定的所述负序dq轴变换参考角频率为基准,通过所述开环负序dq轴逆变换环节对所述目标负序d轴分量参考值与所述目标负序q轴分量参考值进行dq轴逆变换,得到开环负序abc轴参考调制波;开环abc轴参考调制波获取子模块,用于计算所述开环正序abc轴参考调制波与所述开环负序abc轴参考调制波之间的和值,得到开环abc轴参考调制波;开环控制模式切换子模块,用于采用所述开环abc轴参考调制波调制所述换流器,使得所述换流器从当前控制状态切换为开环控制模式。5.根据权利要求4所述的柔性直流输电系统的控制装置,其特征在于,所述闭环控制模块包括:第三运行数据获取子模块,用于获取所述柔性直流换流站对应的目标电流dq轴测量值与目标电压dq轴测量值;闭环abc轴参考调制波获取子模块,用于采用所述目标dq轴变换参考角频率、所述目标电流dq轴测量值与所述目标电压dq轴测量值和所述开闭环控制标志位,确定对应的闭环abc轴参考调制波;闭环控制模式切换子模块,用于采用所述闭环abc轴参考调制波调制所述换流器,使得所述换流器从当前控制状态切换为闭环控制模式。6.根据权利要求5所述的柔性直流输电系统的控制装置,其特征在于,所述目标电流dq轴测量值包括正序电流d轴分量测量值、正序电流q轴分量测量值、负序电流d轴分量测量值和负序电流q轴分量测量值,所述目标电压dq轴测量值包括正序电压d轴分量测量值、正序电压q轴分量测量值、负序电压d轴分量测量值和负序电压q轴分量测量值,所述闭环abc轴参考调制波获取子模块包括:正序d轴偏差量获取单元,用于计算所述目标正序d轴分量参考值与所述正序电压d轴分量测量值之间的正序d轴偏差量;正序q轴偏差量获取单元,用于计算所述目标正序q轴分量参考值与所述正序电压q轴
分量测量值之间的正序q轴偏差量;闭环正序abc轴参考调制波获取单元,用于采用所述正序d轴偏差量、所述正序q轴偏差量、所述正序电流d轴分量测量值、所述正序电流q轴分量测量值、所述正序电压d轴分量测量值、所述正序电压q轴分量测量值、所述开闭环控制标志位与所述正序dq轴变换参考角频率,确定对应的闭环正序abc轴参考调制波;负序d轴偏差量获取单元,用于计算所述目标负序d轴分量参考值与所述负序电压d轴分量测量值之间的负序d轴偏差量;负序q轴偏差量获取单元,用于计算所述目标负序q轴分量参考值与所述负序电压q轴分量测量值之间的负序q轴偏差量;闭环负序abc轴参考调制波获取单元,用于采用所述负序d轴偏差量、所述负序q轴偏差量、所...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯俊杰辛清明赵晓斌邹常跃傅闯黄碧月郭铸李巍巍吴越李欢
申请(专利权)人:南方电网科学研究院有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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