【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统、柔性直流电网与直流馈入领域，具体涉及一种适用柔性直流的构网型主动支撑控制方法及系统。
技术介绍
1、随着电力电子技术的快速发展，未来电力系统电力电子化新能源占比将不断上升，电力系统的转动惯量与电网强度下降，对电力系统的安全稳定运行构成的威胁也越来越大。柔性直流输电作为支撑区域电网互联与新能源外送的重要手段，其控制策略决定了系统在低惯量弱电网下的稳定性。传统的跟网型控制在连接两低惯量区域弱电网下存在同步稳定性问题，且难以在负荷变化与故障下为区域电网提供惯量。
技术实现思路
1、为了解决传统的跟网型控制在连接两低惯量区域弱电网下存在同步稳定性问题，且难以在负荷变化与故障下为区域电网提供惯量的问题，本专利技术提出了一种适用柔性直流的构网型主动支撑控制方法，该方法应用于定功率换流站，包括：
2、采用电容电压同步控制策略结合交流电压反馈控制策略进行电容电压同步，得到定功率换流站的频率与相位；
3、采用定直流功率控制定功率换流站，生成共模控制量；
4、基于所述频率、相位和共模控制量结合内环控制策略和环流控制策略生成调制信号。
5、可选的，所述采用电容电压同步控制策略结合交流电压反馈控制策略进行电容电压同步，包括：
6、采用定交流电压控制策略，维持q轴电压为0，或采用反馈控制guquq使得稳态反馈为0；
7、在维持q轴电压为0或稳态反馈为0时，电容电压偏差正比于电网频率偏差。
8、可选的，
9、
10、式中，θ是柔直控制器相角；s为拉普拉斯算子；ωref、1/dp、δu∑、guq和uq分别是参考角速度、比例系数、电容电压和的偏差、交流电压反馈控制系数和交流电压q轴分量；和分别是桥臂电容电压和的参考值与桥臂电容电压和的参考值，x＝a,b,c与k＝u,l表示三相与上下桥臂。
11、可选的，所述定功率换流站的频率与相位的控制表达式如下式所示：
12、
13、式中，θ是柔直控制器相角；s为拉普拉斯算子；ωref、δuσ、guq和uq分别是参考角速度、电容电压和的偏差、交流电压反馈控制系数和交流电压q轴分量；gsyn包含高通滤波器和1/dp，δω是控制器频率偏差。
14、可选的，所述采用定直流功率控制定功率换流站，生成共模控制量的控制表达式如下式所示：
15、umdc＝0.5udc+piidc(idcref-idc)＝0.5udc+piidc[pipdc(pdcref-pdc+gωpδω)-idc]
16、式中，umdc、udc、idc、idcref、piidc、pipdc分别是共模电压、直流电压标称值、直流电流、直流电流参考值、定功率换流站的电流比例积分pi控制器、定功率换流站的电压比例积分pi控制器，pdcref为率功参考，pdc为功率反馈；gωp为功率调频控制器，δω是控制器频率偏差。
17、可选的，所述调制信号，包括：上桥臂的调制参考波和下桥臂的调制参考波；
18、所述上桥臂的调制参考波和所述下桥臂的调制参考波分别按下式计算：
19、
20、
21、式中，mku和mkl分别为柔直换流站的上下桥臂的调制参考波，ud、uc为差模与环流控制生成的电压参考值，udc为桥臂电容电压和平均值，umdc为换流站的共模调制输出量。
22、再一方面，本申请还提供了一种定功率换流站，所述定功率换流站用于：
23、采用电容电压同步控制策略结合交流电压反馈控制策略进行电容电压同步，得到定功率换流站的频率与相位；
24、采用定直流功率控制定功率换流站，生成共模控制量；
25、基于所述频率、相位和共模控制量结合内环控制策略和环流控制策略生成调制信号。
26、可选的，定功率换流站中采用电容电压同步控制策略结合交流电压反馈控制策略进行电容电压同步的具体实现过程包括：
27、采用定交流电压控制策略，维持q轴电压为0，或采用反馈控制guquq使得稳态反馈为0；
28、在维持q轴电压为0或稳态反馈为0时，电容电压偏差正比于电网频率偏差。
29、可选的，定功率换流站中定功率换流站的频率与相位的控制表达式如下式所示：
30、
31、式中，θ是柔直控制器相角；s为拉普拉斯算子；ωref、1/dp、δu∑、guq和uq分别是参考角速度、比例系数、电容电压和的偏差、交流电压反馈控制系数和交流电压q轴分量；和分别是桥臂电容电压和的参考值与桥臂电容电压和的参考值，x＝a,b,c与k＝u,l表示三相与上下桥臂。
32、可选的，定功率换流站中定功率换流站的频率与相位的控制表达式如下式所示：
33、
34、式中，θ是柔直控制器相角；s为拉普拉斯算子；ωref、δuσ、guq和uq分别是参考角速度、电容电压和的偏差、交流电压反馈控制系数和交流电压q轴分量；gsyn包含高通滤波器和1/dp，δω是控制器频率偏差。
35、可选的，定功率换流站中采用定直流功率控制定功率换流站，生成共模控制量的控制表达式如下式所示：
36、umdc＝0.5udc+piidc(idcref-idc)＝0.5udc+piidc[pipdc(pdcref-pdc+gωpδω)-idc]
37、式中，umdc、udc、idc、idcref、piidc、pipdc分别是共模电压、直流电压标称值、直流电流、直流电流参考值、定功率换流站的电流比例积分pi控制器、定功率换流站的电压比例积分pi控制器，pdcref为率功参考，pdc为功率反馈；gωp为功率调频控制器，δω是控制器频率偏差。
38、可选的，定功率换流站中调制信号，包括：上桥臂的调制参考波和下桥臂的调制参考波；
39、所述上桥臂的调制参考波和所述下桥臂的调制参考波分别按下式计算：
40、
41、
42、式中，mku和mkl分别为柔直换流站的上下桥臂的调制参考波，ud、uc为差模与环流控制生成的电压参考值，udc为桥臂电容电压和平均值，umdc为换流站的共模调制输出量。
43、再一方面，本申请还提供了一种适用柔性直流的构网型主动支撑控制方法，该方法应用于孤岛换流站，包括：
44、采用柔性直流电压同步控制策略，结合交流电压反馈控制策略进行直流电压同步，得到柔直控制器频率与相位；
45、孤岛换流站采用孤岛控制策略控制电容电压生成共模控制量；
46、基于所述频率、相位和共模控制量结合内环控制策略和环流控制策略生成调制信号。
47、可选的，所述采用柔性直流电压同步控制策略，结合交流电压反馈控制策略进行直流电压同步，包括：
48、采用定交流电压控制策略，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用柔性直流的构网型主动支撑控制方法，该方法应用于定功率换流站，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用电容电压同步控制策略结合交流电压反馈控制策略进行电容电压同步，包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述定功率换流站的频率与相位的控制表达式如下式所示：
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述定功率换流站的频率与相位的控制表达式如下式所示：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用定直流功率控制定功率换流站，生成共模控制量的控制表达式如下式所示：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调制信号，包括：上桥臂的调制参考波和下桥臂的调制参考波；
7.一种定功率换流站，其特征在于，所述定功率换流站用于：
8.一种适用柔性直流的构网型主动支撑控制方法，该方法应用于孤岛换流站，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述采用柔性直流电压同步控制策略，结合交流电压反馈控制策略进行直流电压同步，包括：
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