【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子换流器，具体涉及一种电力电子换流器直流电压支撑方法及装置。
技术介绍
1、受可再生能源与电力电子设备的占比不断增大的影响，输电网运行特性发生了很大变化，电压暂降等问题日益突出。为实现对系统电压的支撑，需要在输电网中接入基于电力电子换流器的动态无功补偿装置。例如静止同步补偿器(static synchronouscompensator，statcom)，是目前主流的动态无功补偿装置之一，主体结构为并联接入系统的电压源换流器，能够通过发出或吸收无功功率对电网中的某些参数(如接入点电压)进行控制。
2、现阶段电力电子换流器装置级控制可分为跟网型和构网型两种，其中构网型控制在快速响应支撑电压方面更具优势。构网型控制主要可分为四个环节：频率构造环节、幅值构造环节、指令电压构造环节、调制控制环节。
3、(1)频率构造环节，控制目标为构造输出电压频率调节有功功率大小，稳定装置内部换流器的直流电压。输入量为换流器直流电压实际值与预设指令值的偏差δudc、有功功率p，输出量为构造频率f。
4、(2)幅值构造环节，控制目标为构造输出电压幅值调节无功功率大小，调节装置并网点处交流电压。输入量为装置并网点处交流电压实际值与指令值的偏差δv，输出量构造电压幅值e。
5、(3)指令电压构造环节，控制目标为根据构造电压幅值e与频率f生成指令电压瞬时值。通常采用正弦或余弦生成方式。输入量为电压幅值e、电压频率f、初始相位角phi，输出量为交流电压指令值e。
6、(4)调制控制部分
7、在构网型控制策略下，装置对外呈现可控电压源的特征，输出有功功率、频率与直流电压水平直接相关。当电网出现电压跌落等异常工况时，为支撑并网点处电压，装置需要输出足够的功率，在此过程中换流器直流电容电压降低。受直流电容容量的限制，装置在运行过程中会出现直流电压过低的现象，进而引起有功功率与频率的波动，对装置运行带来不利影响。基于以上考虑，需要对传统基于电力电子换流器的装置进行改进，增加直流电压支撑，抑制装置功率波动。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种电力电子换流器直流电压支撑方法及装置，以解决由于电力电子换流器装置直流电压过低导致有功功率与频率波动的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种电力电子换流器直流电压支撑方法，换流器的直流侧与直流支撑电路连接，换流器的直流侧的第一端通过开关电路与功率式储能模块的第一端连接，换流器的直流侧的第二端与功率式储能模块的第二端连接，方法包括：基于换流器直流侧电压瞬时值、功率式储能模块的输出电压参考值，利用pwm闭环控制得到第一控制信号；基于功率式储能模块的输出电压瞬时值、功率式储能模块的最大充电电压，利用pwm闭环控制得到第二控制信号；将换流器直流侧电压瞬时值与功率式储能模块的最大充电电压比较后，得到切换信号；基于切换信号，利用第一控制信号或第二控制信号，控制开关电路的通断状态。
3、本专利技术针对换流器不同运行状况设置不同控制环节，得到两种不同的控制信号，并且将换流器直流侧电压瞬时值与功率式储能模块的最大充电电压比较后，得到切换信号，该切换信号实现第一控制信号及第二控制信号之间的切换，从而实现在低直流电压下，对换流器的控制，避免了由于电力电子换流器装置直流电压过低导致有功功率与频率波动的情况。
4、与现有开关投切方式与双向dc/dc电路连接方式相比，本专利技术在主电路结构和控制上更为简化，更容易应用于实际工程场景，不会出现开关投切过程中容易出现的电压、电流过充现象，响应速度快。
5、在一种可选的实施方式中，得到第一控制信号的过程，包括：利用换流器直流侧电压瞬时值、功率式储能模块的输出电压参考值的差值，得到第一电压参考值；利用第一电压参考值，得到第一控制信号。
6、在一种可选的实施方式中，得到第二控制信号的过程，包括：利用功率式储能模块的输出电压瞬时值、功率式储能模块的最大充电电压的差值，得到第二电压参考值；利用第二电压参考值，得到第二控制信号。
7、在一种可选的实施方式中，得到切换信号的过程，包括：当换流器直流侧电压瞬时值大于或等于功率式储能模块的最大充电电压，得到第一切换信号；第一切换信号用于控制第二控制信号输送至开关电路；当换流器直流侧电压瞬时值小于功率式储能模块的最大充电电压，得到第二切换信号；第二切换信号用于控制第一控制信号输送至开关电路。
8、在一种可选的实施方式中，控制开关电路的通断状态的过程，包括：利用第一控制信号控制开关电路关断；利用第二控制信号控制开关电路导通。
9、第二方面，本专利技术提供一种电力电子换流器直流电压支撑装置，包括：直流支撑电路、开关电路、功率式储能模块及控制器，其中，换流器的直流侧与直流支撑电路连接，换流器的直流侧的第一端通过开关电路与功率式储能模块的第一端连接，换流器的直流侧的第二端与功率式储能模块的第二端连接；控制器基于换流器直流侧电压瞬时值、功率式储能模块的输出电压、功率式储能模块的输出电压瞬时值、功率式储能模块的最大充电电压，控制开关电路的通断状态，使得换流器为功率式储能模块充电，或者使得功率式储能模块向换流器直流侧输出能量，以将换流器直流侧电压支撑在固定值。
10、在一种可选的实施方式中，开关电路由反向并联的三极管及二极管构成。
11、在一种可选的实施方式中，控制器包括：第一控制模块，用于基于换流器直流侧电压瞬时值、功率式储能模块的输出电压参考值，利用pwm闭环控制得到第一控制信号；第二控制模块，用于基于功率式储能模块的输出电压瞬时值、功率式储能模块的最大充电电压，利用pwm闭环控制得到第二控制信号；比较模块，用于将换流器直流侧电压瞬时值与功率式储能模块的最大充电电压比较后，得到切换信号；开关控制模块，用于基于切换信号，利用第一控制信号或第二控制信号，控制开关电路的通断状态。
12、第三方面，本专利技术提供了一种计算机设备，包括：存储器和控制器，存储器和控制器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，控制器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的电力电子换流器直流电压支撑方法。
13、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的电力电子换流器直流电压支撑方法。
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1.一种电力电子换流器直流电压支撑方法，其特征在于，所述换流器的直流侧与直流支撑电路连接，所述换流器的直流侧的第一端通过开关电路与功率式储能模块的第一端连接，所述换流器的直流侧的第二端与所述功率式储能模块的第二端连接，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的电力电子换流器直流电压支撑方法，其特征在于，得到第一控制信号的过程，包括：
3.根据权利要求1所述的电力电子换流器直流电压支撑方法，其特征在于，得到第二控制信号的过程，包括：
4.根据权利要求1所述的电力电子换流器直流电压支撑方法，其特征在于，得到切换信号的过程，包括：
5.根据权利要求4所述的电力电子换流器直流电压支撑方法，其特征在于，控制所述开关电路的通断状态的过程，包括：
6.一种电力电子换流器直流电压支撑装置，其特征在于，包括：直流支撑电路、开关电路、功率式储能模块及控制器，其中，
7.根据权利要求6所述的电力电子换流器直流电压支撑装置，其特征在于，所述开关电路由反向并联的三极管及二极管构成。
8.根据权利要求6所述的电力电子换流器直流
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至5中任一项所述的电力电子换流器直流电压支撑方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电力电子换流器直流电压支撑方法，其特征在于，所述换流器的直流侧与直流支撑电路连接，所述换流器的直流侧的第一端通过开关电路与功率式储能模块的第一端连接，所述换流器的直流侧的第二端与所述功率式储能模块的第二端连接，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的电力电子换流器直流电压支撑方法，其特征在于，得到第一控制信号的过程，包括：
3.根据权利要求1所述的电力电子换流器直流电压支撑方法，其特征在于，得到第二控制信号的过程，包括：
4.根据权利要求1所述的电力电子换流器直流电压支撑方法，其特征在于，得到切换信号的过程，包括：
5.根据权利要求4所述的电力电子换流器直流电压支撑方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓彤，于弘洋，赵国亮，戴朝波，李卫国，陆振纲，杨志昌，刘啸歌，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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