【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海上风电与柔性直流输电，具体涉及一种双极海上风电柔性直流并网系统的控制系统及方法。
技术介绍
1、近年来，由于能源需求快速增长和陆上能源开发受限，海上风电技术已逐渐成为实现能源转型的重要手段，随着海上风电建设规模的日益扩大，开展海上风电高效接入电网技术也成为新能源技术应用和发展的关键一环。柔性直流输电技术相比于交流输电，在长距离输电、新能源消纳、成本控制等方面有一定优势，因此海上风电经柔直送出将成为未来风电消纳的重要途径。
2、目前海上风电通过柔性直流并网的工程通常采用对称单极系统拓扑，通过海上换流站、正极与负极两根直流电缆将海上风电输送至陆上换流站，继而并入大电网。随着海上风电场容量的增大，对称单极系统拓扑已不能满足相应的功率传输需求。因此，双极拓扑是解决未来大容量海上风电送出的柔性直流系统接线方式。在海上风电应用场景下，海上侧换流器通常采用定交流电压-频率的控制策略，若正极换流器与负极换流器同时控制交流电压与频率，则二者的交互作用容易导致不稳定，而且两极之间的偏差也容易导致二者功率传输的不一致，容易导致其中一极过载。
3、目前的换流器控制方法中，对主换流器采用定交流电压-频率控制，从换流器采用定有功功率-无功功率控制，但正负极两个换流器的控制结构差异较大，主换流器退出时，从换流器控制模式的切换可能带来较大的暂态应力。还有对正负极换流器均采用电压-频率下垂控制，通过下垂特性曲线实现双极换流器的协调运行，但下垂控制本质为有差控制，其系统电压、频率长期偏离额定运行值。因此，需要设计一种在不影响
技术实现思路
1、为克服上述相关技术中存在的问题，本申请提供一种双极海上风电柔性直流并网系统的控制系统及方法。
2、根据本申请实施例的第一方面，提供一种双极海上风电柔性直流并网系统的控制系统，包括：交流母线电压集中控制器，以及与所述交流母线电压集中控制器分别连接的正极换流器电流控制器和负极换流器电流控制器；
3、所述交流母线电压集中控制器，用于利用海上侧交流母线三相电压uabc，获取分配给正极换流器的dq轴正序电流指令和dq轴负序电流指令以及分配给负极换流器的dq轴正序电流指令和dq轴负序电流指令；
4、所述正极换流器电流控制器，用于利用分配给正极换流器的dq轴正序电流指令和dq轴负序电流指令获取正极换流器的三相调制电压v1ref_abc，并将所述正极换流器的三相调制电压v1ref_abc传递至正极换流器的阀级控制；
5、所述负极换流器电流控制器，用于利用分配给负极换流器的dq轴正序电流指令和dq轴负序电流指令获取负极换流器的三相调制电压v2ref_abc，并将所述负极换流器的三相调制电压v2ref_abc传递至负极换流器的阀级控制。
6、优选的，所述交流母线电压集中控制器包括：频率控制模块、交流电压控制模块、正序电压控制模块、负序电压控制模块和电流指令分配模块；
7、所述频率控制模块，用于利用预设频率fset，获取正序变换角度θpos和负序变换角度θneg；
8、所述交流电压控制模块，用于基于海上侧交流母线三相电压uabc、正序变换角度θpos和负序变换角度θneg，利用正负序分离算法和坐标变换，获取正序交流电压d轴分量ud_pos、正序交流电压q轴分量uq_pos、负序电压d轴的分量ud_neg和负序电压q轴的分量uq_neg；
9、所述正序电压控制模块，用于利用正序电压d轴的参考值udref_pos与正序交流电压d轴分量ud_pos获取正序电流控制器d轴的参考值idref_pos，以及利用正序电压q轴的参考值uqref_pos与正序交流电压q轴分量uq_pos获取正序电流控制器q轴的参考值iqref_pos；
10、所述负序电压控制模块，用于利用负序电压d轴的参考值udref_neg与负序电压d轴的分量ud_neg获取负序电流控制器d轴的参考值idref_neg，以及利用负序电压q轴的参考值uqref_neg与负序电压q轴的分量uq_neg获取负序电流控制器q轴的参考值iqref_neg；
11、所述电流指令分配模块，用于利用正序电流控制器d轴的参考值idref_pos获取分配给正极换流器的d轴正序电流指令i1dref_pos和分配给负极换流器的d轴正序电流指令i2dref_pos，利用正序电流控制器q轴的参考值iqref_pos获取分配给正极换流器的q轴正序电流指令i1qref_pos和分配给负极换流器的q轴正序电流指令i2qref_pos，利用负序电流控制器d轴的参考值idref_neg获取分配给正极换流器的d轴负序电流指令i1dref_neg和分配给负极换流器的d轴负序电流指令i2dref_neg，利用负序电流控制器q轴的参考值iqref_neg获取分配给正极换流器的q轴负序电流指令i1qref_neg和分配给负极换流器的q轴负序电流指令i2qref_neg。
12、优选的，所述正极换流器电流控制器，包括：第一获取模块、第一正序电流控制模块、第一负序电流控制模块和第一叠加模块；
13、所述第一获取模块，用于基于正极换流器输出电流i1abc、正序变换角度θpos和负序变换角度θneg，利用正负序分离算法和坐标变换，获取正序电流的d轴分量i1d_pos、正序电流的q轴分量i1q_pos、负序电流的d轴分量i1d_neg和负序电流的q轴分量i1q_neg；
14、所述第一正序电流控制模块，用于基于分配给正极换流器的d轴正序电流指令i1dref_pos、分配给正极换流器的q轴正序电流指令i1qref_pos、正序电流的d轴分量i1d_pos和正序电流的q轴分量i1q_pos，利用闭环反馈控制方法和坐标变换获取正极换流器正序调制电压v1ref_pos；
15、所述第一负序电流控制模块，用于基于分配给正极换流器的d轴负序电流指令i1dref_neg、分配给正极换流器的q轴负序电流指令i1qref_neg、负序电流的d轴分量i1d_neg和负序电流的q轴分量i1q_neg，利用闭环反馈控制方法和坐标变换获取正极换流器负序调制电压v1ref_neg；
16、所述第一叠加模块，用于将所述正极换流器正序调制电压v1ref_pos和正极换流器负序调制电压v1ref_neg进行叠加，得到正极换流器的三相调制电压v1ref_abc，并将所述正极换流器的三相调制电压v1ref_abc传递至正极换流器的阀级控制。
17、优选的，所述负极换流器电流控制器，包括：第二获取模块、第二正序电流控制模块、第二负序电流控制模块和第二叠加模块；
18、所述第二获取模块，用于基于正极换流器输出电流i2abc、正序变换角度θpos和负序变换角度θneg，利用正负序分离算法和坐标变换，获取正序电流的d轴分量i2d_pos、正序电流的q轴分量i2q_pos、负序电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双极海上风电柔性直流并网系统的控制系统，其特征在于，包括：交流母线电压集中控制器，以及与所述交流母线电压集中控制器分别连接的正极换流器电流控制器和负极换流器电流控制器；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交流母线电压集中控制器包括：频率控制模块、交流电压控制模块、正序电压控制模块、负序电压控制模块和电流指令分配模块；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述正极换流器电流控制器，包括：第一获取模块、第一正序电流控制模块、第一负序电流控制模块和第一叠加模块；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述负极换流器电流控制器，包括：第二获取模块、第二正序电流控制模块、第二负序电流控制模块和第二叠加模块；
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述频率控制模块，具体用于：
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述交流电压控制模块，具体用于：
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述正序电压控制模块，具体用于：
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述负序
9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电流指令分配模块，具体用于：
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，按下式确定分配给正极换流器的d轴正序电流指令i1dref_pos：
11.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一获取模块，具体用于：
12.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一正序电流控制模块，具体用于：
13.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一负序电流控制模块，具体用于：
14.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二获取模块，具体用于：
15.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二正序电流控制模块，具体用于：
16.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二负序电流控制模块，具体用于：
17.一种双极海上风电柔性直流并网系统的控制方法，其特征在于，包括：
18.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至16中任意一项所述的双极海上风电柔性直流并网系统的控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种双极海上风电柔性直流并网系统的控制系统，其特征在于，包括：交流母线电压集中控制器，以及与所述交流母线电压集中控制器分别连接的正极换流器电流控制器和负极换流器电流控制器；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交流母线电压集中控制器包括：频率控制模块、交流电压控制模块、正序电压控制模块、负序电压控制模块和电流指令分配模块；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述正极换流器电流控制器，包括：第一获取模块、第一正序电流控制模块、第一负序电流控制模块和第一叠加模块；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述负极换流器电流控制器，包括：第二获取模块、第二正序电流控制模块、第二负序电流控制模块和第二叠加模块；
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述频率控制模块，具体用于：
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述交流电压控制模块，具体用于：
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述正序电压控制模块，具体用于：
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述负序电压控制模块，具体用于：
9.根据权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：周啸，阳岳希，张勇，桑芝峰，孙同越，杜镇宇，白羽，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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