基于受端电压反馈的远距离海上平台供电系统控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于受端电压反馈的远距离海上平台供电系统控制方法，针对远距离海上平台直流供电系统受端直流母线电压随输送功率变化会产生较大波动的问题，本发明专利技术提出的方法根据受端

【技术实现步骤摘要】
基于受端电压反馈的远距离海上平台供电系统控制方法


[0001]本专利技术属于电力电子
，具体涉及一种基于受端电压反馈的远距离海上平台供电系统控制方法
。

技术介绍

[0002]为充分利用我国的海洋资源，大力发展远距离海上油气平台
、
海洋牧场等远海产业，需要提出远距离海上平台的高可靠性供电技术
。
[0003]已有海上平台供电技术主要是针对离岸距离较近的海上平台，采用交流输电技术进行供电，当海上平台离岸距离超过一定距离后，采用传统的交流供电方式存在着海缆等效电容消耗无功功率过大的问题，此时，采用柔性直流供电方式是一种更为经济有效的手段
。
[0004]对于远距离海上平台柔性直流输电系统，由于直流海缆长度很长，由于线路等效电阻引起的直流海缆上的压降较大
。
尤其是针对输送容量较小，输电等级较低的直流供电系统，海缆上的压降与输电电压相比已不可忽略，送端与受端的直流母线电压存在明显差异
。
在这种情况下，当采用传统的定送端直流母线电压控制方法时，随着输送功率的变化，受端直流母线电压将会在较大范围内波动，对于受端海上平台的供电稳定性产生不利影响，且对于受端换流站的系统参数设计也有显著影响，需要预留较大设计裕度，增加建设成本
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服远距离海上平台直流供电系统受端直流母线电压随输送功率变化会产生较大波动的问题，提供一种基于受端电压反馈的远距离海上平台供电系统控制方法，实现海上平台直流供电系统的高效稳定运行
。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本方法采取如下技术方案：
[0007]一种基于受端电压反馈的远距离海上平台供电系统控制方法，实现所述控制方法的控制系统包括受端
MMC
换流器控制系统和送端
MMC
换流器控制系统；
[0008]所述受端
MMC
换流器控制系统，包括：受端交流电压控制模块
、
受端电流控制模块
、
受端
Park
反变换模块
、
受端内部环流控制模块
、
受端桥臂电压计算模块
、
受端调制模块；
[0009]所述受端交流电压控制模块，对受端
d、q
轴电压
U
gdq1
通过
PI
控制器进行控制，使其分别跟随给定的参考值
u
gdref1
及
u
gqref1
，受端交流电压控制模块的
PI
控制器的输出经过限幅环节后，分别作为
d、q
轴电流的参考值
i
gdref1
和
i
gqref1
；
[0010]所述受端电流控制模块，对受端
d、q
轴电流
I
gdq1
采用
PI
控制器进行控制，使其跟随电压外环控制器输出的参考值
I
gdqref1
，受端电流控制模块的
PI
控制器的输出作为受端
MMC
参考差模电压
U
difdq1
；
[0011]所述受端
Park
反变换模块，对参考差模电压
U
difdq1
进行
Park
反变换，得到静止三相坐标系中的受端参考差模电压
U
difabc1
，受端
Park
反变换采用的角度为受端电网电压参考相
位
θ
r
；
[0012]所述受端内部环流控制模块，将受端内部环流
I
cabc1
直接作为受端内部环流控制模块控制器的反馈值，无需对其进行旋转坐标变换，在静止坐标系下即可实现控制，受端内部环流控制器的输出作为受端
MMC
参考共模电压
U
comabc1
；
[0013]所述受端桥臂电压计算模块，利用受端参考差模电压
U
difabc1
和参考共模电压
U
comabc1
，经过计算得到受端
MMC
上
、
下桥臂的参考电压
U
prefabc1
与
U
nrefabc1
；
[0014]所述受端调制模块，根据受端
MMC
上
、
下桥臂的参考电压
U
prefabc1
与
U
nrefabc1
，及受端直流母线电压
U
dc1
生成调制指令，实现对受端
MMC
的控制；
[0015]所述送端
MMC
换流器控制系统，包括：送端直流母线电压参考值计算模块
、
送端直流母线电压和无功功率控制模块
、
送端电流控制模块
、
送端
Park
反变换模块
、
送端内部环流控制模块
、
送端桥臂电压计算模块
、
送端调制模块；
[0016]所述送端直流母线电压参考值计算模块，根据受端直流母线电压传感器反馈过来的受端直流母线电压
U
dc1
、
受端直流母线电压参考值
U
dc1ref
，计算得到送端直流母线电压参考值
U
dc2ref
；
[0017]所述送端直流母线电压和无功功率控制模块，对送端直流母线电压
U
dc2
和送端无功功率
Q
g2
通过
PI
控制器进行控制，使其分别跟随给定的参考值
U
dc2ref
及
Q
g2ref
，送端直流母线电压和无功功率控制模块的
PI
控制器的输出经过限幅环节后，分别作为
d、q
轴电流的参考值
i
gdref2
和
i
gqref2
；
[0018]所述送端电流控制模块对送端
d、q
轴电流
I
gdq2
采用
PI
控制器进行控制，使其跟随电压外环控制器输出的参考值
I
gdqref2
，送端电流控制模块的
PI
控制器的输出作为送端
MMC
参考差模电压
U
difdq2
；
[0019]所述送端
Park
反变换模块，对参考送端差模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于受端电压反馈的远距离海上平台供电系统控制方法，其特征在于：实现所述控制方法的控制系统包括受端
MMC
换流器控制系统和送端
MMC
换流器控制系统；所述受端
MMC
换流器控制系统，包括：受端交流电压控制模块
、
受端电流控制模块
、
受端
Park
反变换模块
、
受端内部环流控制模块
、
受端桥臂电压计算模块
、
受端调制模块；所述受端交流电压控制模块，对受端
d、q
轴电压
U
gdq1
通过
PI
控制器进行控制，使其分别跟随给定的参考值
u
gdref1
及
u
gqref1
，受端交流电压控制模块的
PI
控制器的输出经过限幅环节后，分别作为
d、q
轴电流的参考值
i
gdref1
和
i
gqref1
；所述受端电流控制模块，对受端
d、q
轴电流
I
gdq1
采用
PI
控制器进行控制，使其跟随电压外环控制器输出的参考值
I
gdqref1
，受端电流控制模块的
PI
控制器的输出作为受端
MMC
参考差模电压
U
difdq1
；所述受端
Park
反变换模块，对参考差模电压
U
difdq1
进行
Park
反变换，得到静止三相坐标系中的受端参考差模电压
U
difabc1
，受端
Park
反变换采用的角度为受端电网电压参考相位
θ
r
；所述受端内部环流控制模块，将受端内部环流
I
cabc1
直接作为受端内部环流控制模块控制器的反馈值，无需对其进行旋转坐标变换，在静止坐标系下即可实现控制，受端内部环流控制器的输出作为受端
MMC
参考共模电压
U
comabc1
；所述受端桥臂电压计算模块，利用受端参考差模电压
U
difabc1
和参考共模电压
U
comabc1
，经过计算得到受端
MMC
上
、
下桥臂的参考电压
U
prefabc1
与
U
nrefabc1
；所述受端调制模块，根据受端
MMC
上
、
下桥臂的参考电压
U
prefabc1
与
U
nrefabc1
，及受端直流母线电压
U
dc1
生成调制指令，实现对受端
MMC
的控制；所述送端
MMC
换流器控制系统，包括：送端直流母线电压参考值计算模块
、
送端直流母线电压和无功功率控制模块
、
送端电流控制模块
、
送端
Park
反变换模块
、
送端内部环流控制模块
、
送端桥臂电压计算模块
、
送端调制模块；所述送端直流母线电压参考值计算模块，根据受端直流母线电压传感器反馈过来的受端直流母线电压
U
dc1
、
受端直流母...

【专利技术属性】
技术研发人员：王霄鹤，戚海峰，陈晴，杨文斌，杨林刚，谢瑞，陈玮，林斌，殷贵，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：