【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高压直流输电，特别涉及一种柔性化lcc抑制直流纹波的控制方法、系统、设备和介质。
技术介绍
1、基于电网换相换流器的传统高压直流输电(line commutated converter highvoltage direct current，lcc-hvdc)具有传输容量大、耐冲击、可靠性高、经济性好、技术成熟等优点，是当前进行远距离大容量输电和异步电网互联的主要手段。尽管如此，传统高压直流输电存在固有的换相失败问题，会对直流输电系统的稳定运行带来巨大冲击。解决换相失败问题的方法主要分为三类：一是在交流母线增加无功补偿装置提高母线电压的稳定性；二是对换流器的控制策略进行优化改造；三是增加辅助换相电路帮助换流器换相。研究表明，最后一类方法对于换相失败的抑制效果最好，是目前最具有发展前景的方向。
2、在换流变阀侧串联级联h桥电路，使得lcc逆变器和级联h桥共同构成柔性化lcc是一种有效的辅助换流方案。在级联h桥输出辅助电压的作用下，lcc逆变器的熄弧角得到有效增大，换相失败发生的概率明显降低。但是现有的柔性化lcc技术方案没有考虑在交流电网发生不对称故障时，电网电压的负序分量造成直流纹波增大的问题。通常来讲，直流电流纹波会增大换流阀所承受的电流应力，如果换流阀长期工作在这种状态下其使用寿命也必将受到影响。因此，有必要对现有柔性化lcc技术的控制方法进行进一步的改进，从而解决直流纹波问题，促进直流系统的稳定运行。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供柔性化l
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种柔性化lcc抑制直流纹波的控制方法，包括以下步骤：
4、对三相交流母线电压瞬时值进行正负序分量提取，得到交流母线正序电压有效值us(1)、交流母线负序电压有效值us(2)和转换到阀侧时交流母线电压负序分量滞后正序分量的角度η；
5、根据交流母线正序电压有效值us(1)、测量得到的直流电流id、逆变角βs，求解级联h桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度λ；
6、根据交流母线正序电压有效值us(1)、交流母线负序电压有效值us(2)、转换到阀侧时交流母线电压负序分量滞后正序分量的角度η、级联h桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度λ计算级联h桥不等幅三相电压有效值；
7、根据三相电压有效值对级联h桥进行输出电压控制。
8、进一步的，根据交流母线正序电压有效值us(1)、测量得到的直流电流id和逆变角βs，求解级联h桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度λ时，采用迭代运算的方法。
9、进一步的，根据交流母线正序电压有效值us(1)、测量得到的直流电流id和逆变角βs，求解级联h桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度λ包括以下步骤：
10、设定级联h桥所需输出的正序电压有效值ucp(1)的初始值和中间参量δ的初始值；
11、将级联h桥所需输出的正序电压有效值ucp(1)的初始值和中间参量δ的初始值代入方程组运算，得到中间参量δ的计算值；所述方程组为：
12、
13、方程组中，直流电流id，逆变角βs，交流母线正序电压有效值us(1)均为柔性化lcc控制系统的测量值；λ为级联h桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度，xb为换相电抗，ut是级联h桥正序电压与电网正序电压的合成电压的有效值，ε为合成电压滞后电网正序电压的角度，β为lcc以合成电压为参考时的逆变角，γ为熄弧角，μ为换相重叠角；
14、将中间参量的计算值与初始值进行比较：
15、若两者相等，将最后一次计算得到的熄弧角γ与熄弧角设定值γ*相比较；否则，将计算的中间参量代入方程组再次进行计算，直到计算得到的中间参量与代入方程组的中间参量相等；
16、将最后一次计算得到的熄弧角γ与熄弧角设定值γ*相比较时：
17、若熄弧角γ小于熄弧角设定值γ*或熄弧角γ为复数，则增大级联h桥所需输出的正序电压有效值ucp(1)的值再次进行中间参量的迭代运算，直至熄弧角γ大于等于熄弧角设定值γ*且熄弧角γ为实数，此时的级联h桥所需输出的正序电压有效值ucp(1)即为熄弧角控制迭代运算的最终求解值，熄弧角λ为最终求解值。
18、进一步的，增大级联h桥所需输出的正序电压有效值ucp(1)的值时，每次增加的步长小于级联h桥所需输出的正序电压有效值ucp(1)允许的最大值的1％。
19、进一步的，计算级联h桥不等幅三相电压有效值的公式为：
20、
21、其中，ucpa、ucpb、ucpc分别为级联h桥a相、b相和c相电压有效值，u cp(1)为级联h桥所需输出的正序电压有效值，us(2)为交流母线负序电压有效值，η为转换到阀侧时交流母线电压负序分量滞后正序分量的角度，λ为级联h桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度。
22、进一步的，根据三相电压有效值对级联h桥进行输出电压控制包括以下步骤：
23、级联h桥的三相输出电压以交流电流基波为相位参考，采用dq轴控制；与基波电流同相位的方向为d轴，d轴控制量由级联h桥子模块平均电容电压给定值ucvav*和反馈值ucvav做差经pi控制得到；超前d轴90度的方向为q轴，q轴控制量为三相电压有效值ucpa、ucpb和ucpc；分别对三相电压有效值和d轴电压进行dq/abc变换得到用于pwm调制的三相正弦电压。
24、柔性化lcc抑制直流纹波的控制系统，包括：
25、提取模块：用对三相交流母线电压瞬时值进行正负序分量提取，得到交流母线正序电压有效值us(1)、交流母线负序电压有效值us(2)和转换到阀侧时交流母线电压负序分量滞后正序分量的角度η；
26、求解模块：用于根据交流母线正序电压有效值us(1)、测量得到的直流电流id和逆变角βs，求解级联h桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度λ；
27、电压有效值计算模块：用于根据交流母线正序电压有效值us(1)、交流母线负序电压有效值us(2)、转换到阀侧时交流母线电压负序分量滞后正序分量的角度η、级联h桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度λ计算级联h桥不等幅三相电压有效值；
28、控制模块：用于根据三相电压有效值对级联h桥进行输出电压控制。
29、进一步的，求解模块包括：
30、初始化模块，用于设定级联h桥所需输出的正序电压有效值ucp(1)的初始值和中间参量δ的初始值；
31、中间参量计算模块，用于将ucp(1)的初始值和中间参量δ的初始值代入方程组运算，得到中间参量δ的计算值；所述方程组为：
32、
33、方程组中，直流电流id，逆变角βs，交流母线正序电压有效值us(1)均为柔性化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柔性化LCC抑制直流纹波的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种柔性化LCC抑制直流纹波的控制方法，其特征在于，所述根据交流母线正序电压有效值Us(1)、测量得到的直流电流Id和逆变角βs，求解级联H桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度λ时，采用迭代运算的方法。
3.根据权利要求1所述的一种柔性化LCC抑制直流纹波的控制方法，其特征在于，根据交流母线正序电压有效值Us(1)、测量得到的直流电流Id和逆变角βs，求解级联H桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度λ包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种柔性化LCC抑制直流纹波的控制方法，其特征在于，所述增大级联H桥所需输出的正序电压有效值Ucp(1)的值时，每次增加的步长小于级联H桥所需输出的正序电压有效值Ucp(1)允许的最大值的1％。
5.根据权利要求1所述的一种柔性化LCC抑制直流纹波的控制方法，其特征在于，所述计算级联H桥不等幅三相电压有效值的公式为：
6.根据权利要求1所述的一种柔性化LCC抑制直流纹波的控制方法，其特
7.一种换流站设备声功率级计算系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的一种换流站设备声功率级计算系统，其特征在于，所述求解模块包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括电连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1-6中任意一项所述的方法的步骤。
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存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-6中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性化lcc抑制直流纹波的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种柔性化lcc抑制直流纹波的控制方法，其特征在于，所述根据交流母线正序电压有效值us(1)、测量得到的直流电流id和逆变角βs，求解级联h桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度λ时，采用迭代运算的方法。
3.根据权利要求1所述的一种柔性化lcc抑制直流纹波的控制方法，其特征在于，根据交流母线正序电压有效值us(1)、测量得到的直流电流id和逆变角βs，求解级联h桥输出正序电压滞后交流母线正序电压的角度λ包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种柔性化lcc抑制直流纹波的控制方法，其特征在于，所述增大级联h桥所需输出的正序电压有效值ucp(1)的值时，每次增加的步长小于级联h桥所需输出的正序电压有效值ucp(1)允许的最大值的1％。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭鑫，张骞，刘寅迪，赵博浩，曾翔君，马朝瑜，骆一萍，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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