【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统稳定与控制，具体涉及提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法、系统及介质。
技术介绍
1、近些年，柔性直流输电系统发展迅速，在可再生能源的并网和区域电网的异步互联上应用广泛。我国西南电网和云南电网与主网的异步联网均采用柔性直流输电技术。然而异步联网后，传统的矢量控制策略下，柔性直流输电系统使得送端和受端的频率解耦，导致送受端系统无法相互提供惯性和阻尼支撑，送受端系统的惯性显著降低，频率调节能力变弱，频率控制难度加大。因此，有必要探索柔性直流提供虚拟惯性和阻尼主动支撑的控制方法。传统的虚拟惯性和阻尼主动支撑的控制方法存在以下问题：一方面，需要通信链路将定直流电压侧系统的频率信号传递给定功率侧的换流站，这种方式会增加额外投资，并且存在通信延时和控制可靠性低的缺点；另外一方面，这些控制的惯性支撑控制方法都需要对频率求导，引入频率的微分项，这会引入频率的高频噪声，当参数设置不合适，可能会导致直流功率和交流频率振荡。因此还需继续深入探索柔性直流输电系统提供惯性和阻尼主动支撑的附加控制方法，解决完善现有控制方法的缺点。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：传统的虚拟惯性和阻尼主动支撑的控制方法需要通信链路将定直流电压侧频率信号传递给定功率侧，且控制过程需要对频率求导，引入频率的微分项，若参数设置不当，可能会导致直流功率和交流频率振荡；本专利技术目的在于提供一种提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法、系统及介质，构建了不引入频率微分项的送端电网惯性和阻尼支撑附加控制
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本方案提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，包括：
4、在送端换流站：获取送端换流站母线频率f1，将送端换流站母线频率f1和电网额定频率f0作差得到送端实际频率偏差δf1，基于送端实际频率偏差δf1计算出送端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp1；
5、在受端换流站：获取受端换流站母线频率f2，将受端换流站母线频率f2和电网额定频率f0作差得到受端实际频率偏差δf2，并将受端实际频率偏差δf2调制到直流电压中得到定直流电压参考量；
6、解调送端换流站直流电压的偏差信息得到受端感知频率偏差δf2′，基于受端感知频率偏差δf2′计算出受端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp2；
7、最后，将送端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp1和受端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp2相加得到惯性阻尼支持附加功率δp。
8、本方案工作原理：传统的虚拟惯性和阻尼主动支撑的控制方法需要通信链路将定直流电压侧频率信号传递给定功率侧，且控制过程需要对频率求导，引入频率的微分项，若参数设置不当，可能会导致直流功率和交流频率振荡；本专利技术目的在于提供一种提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法、系统及介质，构建了不引入频率微分项的送端电网惯性和阻尼支撑附加控制，以及提出了无需通信链路和不引入频率微分项的受端电网惯性和阻尼支撑附加控制。送端电网惯性和阻尼支撑附加控制采用本侧送端电网频率作为送端惯性和阻尼支撑附加功率计算的输入信号，让柔性直流输送的功率模拟同步发电机的惯性响应和阻尼动态特性；受端电网惯性和阻尼支撑附加控制先将受端电网频率调制到直流电压中，再在送端换流站中通过检测直流电压的波动解调出受端电网的频率信息，并将解调出的受端电网频率信息作为受端惯性和阻尼支撑附加功率计算的输入信号，让柔性直流输送功率模拟同步发电机的惯性响应和阻尼特性。本专利技术在不增加通信设备和不引用频率微分项的前提下，让柔性直流输电系统具备模拟同步发电机惯性响应和阻尼特性的能力，通过调整柔性直流输送的功率，让异步互联的送受端系统实现惯性和阻尼相互支撑，增强异步互联的送端电网和受端电网的频率相互支撑调节的能力，提高异步互联电网的频率稳定性；可为柔性直流异步互联电网的惯性和阻尼相互主动支撑的控制方法的设计和优化运行提供有效参考。
9、进一步优化方案为，
10、送端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp1的获取方法包括：
11、将送端实际频率偏差δf1与送端频率偏差估量值δfvir1作差，并通过比例积分控制器计算出送端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp1：
12、进一步优化方案为，送端频率偏差估量值δfvir1满足以下关系：
13、
14、其中h1表示送端电网的惯性支撑时间常数，d1表示送端电网的阻尼支撑系数，δp1为送端电网惯性和阻尼支撑附加功率，f0为交流电网额定频率，s表示复频频率。
15、进一步优化方案为，受端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp2的获取方法包括：
16、定直流电压参考量根据下式获取：
17、
18、其中，f2为受端换流站的频率，f0为交流电网额定频率，δf2为受端换流站的频率偏差，kdc为电压调制系数，δvdc2为受端直流电压偏差，vdcref为定直流电压原始参考值。
19、进一步优化方案为，受端感知频率偏差δf2′根据下式获取：
20、
21、其中，vdc1为送端换流站侧的直流电压，为正常运行未提供虚拟惯性和阻尼支撑时送端换流站的直流电压，δvdc1为送端直流电压偏差，kf为频率解调系数。
22、进一步优化方案为，受端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp2的获取方法包括：
23、将受端感知频率偏差δf2′与受端频率偏差估量值δfvir2作差，并将二者的差值通过比例积分控制器计算得到受端惯性和阻尼支撑附加功率δp2。
24、进一步优化方案为，受端频率偏差估量值δfvir2满足以下关系式：
25、
26、其中，δp2为受端惯性和阻尼支撑附加功率，d2为受端电网阻尼支撑系数，h2为受端电网惯性支撑时间常数，f0为交流电网额定频率，s表示复频频率。
27、进一步优化方案为，所述将送端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp1和受端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp2相加得到惯性阻尼支持附加功率δp，包括方法：
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1.提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，送端电网惯性和阻尼支撑附加功率ΔP1的获取方法包括：
3.根据权利要求2所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，送端频率偏差估量值Δfvir1满足以下关系：
4.根据权利要求1所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，定直流电压参考量根据下式获取：
5.根据权利要求4所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，受端感知频率偏差Δf2′根据下式获取：
6.根据权利要求5所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，受端电网惯性和阻尼支撑附加功率ΔP2的获取方法包括：
7.根据权利要求6所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，受端频率偏差估量值Δfvir2满足：
8.根据权利要求1所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，所述将送端电网惯性和阻尼支撑附加功率ΔP1和受端电网惯性和阻尼支撑
9.提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加系统，其特征在于，用于实现全里要求1-8任意一项所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，包括：
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-8中任意一项所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法。
...【技术特征摘要】
1.提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，送端电网惯性和阻尼支撑附加功率δp1的获取方法包括：
3.根据权利要求2所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，送端频率偏差估量值δfvir1满足以下关系：
4.根据权利要求1所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，定直流电压参考量根据下式获取：
5.根据权利要求4所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，受端感知频率偏差δf2′根据下式获取：
6.根据权利要求5所述的提供惯性和阻尼支撑的柔性直流附加方法，其特征在于，受端电网惯性和阻尼支撑附...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾雪洋，李小鹏，史华勃，陈刚，刘磊，罗易萍，张纯，张华杰，周文越，苏学能，姜振超，滕予非，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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