本发明专利技术属于柔性低频输电技术领域，具体涉及一种柔性低频输电系统控制方法和装置。该方法首先根据获取的工频三相网侧电压、工频三相网侧电流、换流器桥臂电压和换流器桥臂电流，计算得到换流器桥臂参考电压的工频分量；然后根据获取的换流器桥臂电流，计算得到换流器桥臂参考电压的桥臂环流分量；接着根据获取的低频三相网侧电压和低频三相网侧电流，计算得到换流器桥臂参考电压的低频分量；最后将换流器桥臂参考电压的工频分量、桥臂环流分量和低频分量相加，根据相加结果得到换流器桥臂参考电压；利用得到的换流器桥臂参考电压对换流器进行控制。本发明专利技术为换流器的可靠运行提供一种可行的方案，保证了柔性低频输电系统控的运行可靠性。靠性。靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种柔性低频输电系统控制方法和装置
[0001]本专利技术属于柔性低频输电
，具体涉及一种柔性低频输电系统控制方法和装置。
技术介绍
[0002]我国海域面积广阔，海上风能资源较为丰富，发展海上风电条件相对优越，海上风电场和陆上主网的连接通常可采用两种输电技术方案：工频高压交流输电和高压直流输电。
[0003]工频高压交流输电系统的设计技术成熟，工程运行经验丰富，目前已投运的近海风电场多采用工频高压交流输电直接接入陆上主网。然而，受电缆充电电流的影响，三相交流电缆的最大输电功率随着输电距离的增长而显著减小。对应于50Hz交流电缆，经济合理的输电距离在100千米之内。
[0004]对于中远距离风电场，目前一般使用高压直流并网。使用直流输电技术可以避免电缆电容的影响，增大电能传输容量和距离。然而，海上风电直流输电系统尤其是其所需的海上汇流平台和换流站造价和维护昂贵；另外，虽然直流输电的线损较低，但是加上多重换流造成的损耗后，其总损耗在中短距离内超过了传统的HVAC方式，而且直流电缆中会产生空间电荷积累效应，对电缆的绝缘产生不利影响。
[0005]柔性低频输电为海上风电并网提供了新的选择。低频交流输电技术则可以克服工频交流输电输送距离和直流输电造价高等存在的缺点。海底电缆输电的输送距离与所采用的频率成反比，若输电频率降低到15Hz左右，则海底电缆经济合理的输电距离可以达到300km，这样就可以彻底解决远海风电的送出问题。同时，交流电缆不存在空间电荷积累效应，通过降频减轻了线路中的容性电流，对电缆绝缘比较有利。而且交流输电不存在无断路器的问题，海上风电场可以很方便地组成交流电网，而陆基换流站相较直流输电所需的海上换流站而言，制造和维护成本都大幅降低，减少停机时间，从而增加风电供应。
[0006]相比目前基于MMC的柔性直流输电工程和工频高压交流输电工程，柔性低频输电工程借鉴了柔性直流输电频率变换思路，借助交流输电零点开断的技术优势，在0
‑
50Hz频率范围内，以提升工程输送容量与距离，弥补柔性直流输电工程和工频高压交流输电工程的不足。对于柔性低频输电工程而言，控制策略与柔性直流输电工程和工频高压交流输电工程有着本质区别，运行可靠性是一个至关重要的评价指标，柔性低频输电工程中换流器的可靠控制是保证低频工程运行可靠性的关键。而现有技术中的方法大多无法实现换流器的可靠控制，使柔性低频输电工程运行可靠性较低。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种柔性低频输电系统控制方法和装置，用以解决现有技术中无法实现换流器的可靠控制造成柔性低频输电工程运行可靠性较低的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种柔性低频输电系统控制方法，包括如下
步骤：
[0009]1)根据获取的工频三相网侧电压u
abc
、工频三相网侧电流i
abc
、换流器桥臂电压和换流器桥臂电流计算得到换流器桥臂参考电压的工频分量
[0010]2)根据获取的换流器桥臂电流计算得到换流器桥臂参考电压的桥臂环流分量
[0011]3)根据获取的低频三相网侧电压u
uvw
和低频三相网侧电流i
uvw
，计算得到换流器桥臂参考电压的低频分量
[0012]4)将换流器桥臂参考电压的工频分量桥臂环流分量和低频分量相加，根据相加结果得到换流器桥臂参考电压利用得到的换流器桥臂参考电压对换流器进行控制。
[0013]其有益效果为：本专利技术将多方面因素考虑在内来计算得到换流器桥臂参考电压，分别为工频侧因素、换流器桥臂因素和低频侧因素，从而相应计算得到三个分量，分别为换流器桥臂参考电压的工频分量、桥臂环流分量和低频分量，将这三个分量相加处理，根据相加处理后的结果得到最终的换流器桥臂参考电压，为换流器的可靠运行提供一种可行的方案，保证了柔性低频输电系统控的运行可靠性。
[0014]进一步地，步骤1)中计算得到换流器桥臂参考电压的工频分量的手段为：
[0015]对获取的工频三相网侧电压u
abc
进行三相锁相环控制到工频侧相位θ
s
；
[0016]根据获取的工频三相网侧电压u
abc
和工频三相网侧电流i
abc
，计算得到工频无功Q
s
；
[0017]根据得到的工频无功Q
s
进行工频无功功率外环闭环控制，得到工频电流内环闭环控制的无功电流分量参考值i
sqref
；
[0018]利用子模块总电容电压闭环控制，得到工频电流内环闭环控制的有功电流分量参考值i
spref
；
[0019]根据得到的工频电流内环闭环控制的无功电流分量参考值i
sqref
和有功电流分量参考值i
spref
，分别相应进行工频无功电流内环闭环控制和工频有功电流内环闭环控制，并结合计算得到的工频侧相位θ
s
，计算得到换流器桥臂参考电压的工频分量
[0020]其有益效果为：工频电流内环闭环控制的有功电流分量参考值由子模块总电容电压闭环控制得到，保证了子模块总电容电压能够达到要求值。
[0021]进一步地，步骤2)中计算得到换流器桥臂参考电压的桥臂环流分量的手段为：
[0022]通过换流器子模块电容电压的有差调节控制，计算得到换流器桥臂环流闭环控制的桥臂环流参考值
[0023]根据获取的换流器桥臂电流和计算得到的换流器桥臂环流闭环控制的桥臂环流参考值进行换流器桥臂环流控制，得到换流器桥臂参考电压的换流器桥臂环流分量
[0024]其有益效果为：将子模块电容电压均衡控制考虑在内得到换流器桥臂参考电压的换流器桥臂环流分量，保证了子模块电容电压均衡。
[0025]进一步地，步骤3)中计算得到换流器桥臂参考电压的低频分量的手段为：
[0026]对获取的低频三相电压u
uvw
进行锁相环控制得到低频侧相位θ
m
；
[0027]根据获取的低频三相网侧电压u
uvw
和低频三相网侧电流i
uvw
，计算得到低频有功P
m
和低频无功Q
m
；
[0028]根据得到的低频有功P
m
和低频无功Q
m
分别相应进行低频有功功率外环闭环控制和低频无功功率外环闭环控制，分别得到低频电流内环闭环控制的有功电流分量参考值i
mpref
和无功电流分量参考值i
mqref
；
[0029]根据得到的低频电流内环闭环控制的有功电流分量参考值i
mpref
和无功电流分量参考值i
mqref
分别相应进行低频有功电流内环闭环控制和低频无功电流内环闭环控制，并结合得到的低频侧相位θ
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【技术特征摘要】
1.一种柔性低频输电系统控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据获取的工频三相网侧电压u
abc
、工频三相网侧电流i
abc
、换流器桥臂电压和换流器桥臂电流计算得到换流器桥臂参考电压的工频分量2)根据获取的换流器桥臂电流计算得到换流器桥臂参考电压的桥臂环流分量3)根据获取的低频三相网侧电压u
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和低频三相网侧电流i
uvw
，计算得到换流器桥臂参考电压的低频分量4)将换流器桥臂参考电压的工频分量桥臂环流分量和低频分量相加，根据相加结果得到换流器桥臂参考电压利用得到的换流器桥臂参考电压对换流器进行控制。2.根据权利要求1所述的柔性低频输电系统控制方法，其特征在于，步骤1)中计算得到换流器桥臂参考电压的工频分量的手段为：对获取的工频三相网侧电压u
abc
进行三相锁相环控制到工频侧相位θ
s
；根据获取的工频三相网侧电压u
abc
和工频三相网侧电流i
abc
，计算得到工频无功Q
s
；根据得到的工频无功Q
s
进行工频无功功率外环闭环控制，得到工频电流内环闭环控制的无功电流分量参考值i
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；利用子模块总电容电压闭环控制，得到工频电流内环闭环控制的有功电流分量参考值i
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；根据得到的工频电流内环闭环控制的无功电流分量参考值i
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和有功电流分量参考值i
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，分别相应进行工频无功电流内环闭环控制和工频有功电流内环闭环控制，并结合计算得到的工频侧相位θ
s
，计算得到换流器桥臂参考电压的工频分量3.根据权利要求1所述的柔性低频输电系统控制方法，其特征在于，步骤2)中计算得到换流器桥臂参考电压的桥臂环流分量的手...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋延涛，吴庆范，刘晨，李传西，王秋开，郝俊芳，曹森，刘旭辉，田培涛，杜少林，范雪峰，李凌志，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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